WO2008071179A2 - Befestigungssystem für montage von bauteilen und baugruppen und ein montageverfahren, insbesondere zur befestigung von sitzen in fahrzeugen - Google Patents

Befestigungssystem für montage von bauteilen und baugruppen und ein montageverfahren, insbesondere zur befestigung von sitzen in fahrzeugen Download PDF

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WO2008071179A2
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fastening
seat
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fastening system
holding
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Michael Prang
Frank Kloss
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Atn Applikationstechnik Neugersdorf Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/005—Arrangement or mounting of seats in vehicles, e.g. dismountable auxiliary seats
    • B60N2/015—Attaching seats directly to vehicle chassis

Definitions

  • the fastening system for the assembly of components and assemblies, in particular for mounting seats in vehicles consists of a fastening element and a holding element.
  • the fastening element is usually connected to the component or the module.
  • the seat is the component that is introduced into the vehicle body.
  • the fastener is connected to the seat rail mounted on the seat.
  • the fastening element is introduced into a holding element, which is connected to the holding member to which the component is to be attached.
  • the retaining element is indirectly or directly connected to the bottom plate of the vehicle body.
  • Fasteners especially in vehicle especially for mounting seats, are known in various designs.
  • a conventional attachment is done with screws, with a mother or another counterpart firmly or secured against rotation with the holding element, such as vehicle floor, is connected.
  • These are mostly Sheet metal elements, which are fastened by spot welds on the vehicle floor, for example, to reinforce the vehicle floor and for receiving the nut or the threaded element attached.
  • Screwed connections with a fixed nut or threaded element make it difficult to produce the connection, since an extremely precise arrangement of the bores and of the nuts or threaded elements is required.
  • the component or the assembly must be aligned in order to produce the screw connections.
  • Movable nuts or threaded elements allow certain tolerances that facilitate assembly.
  • the invention has for its object to provide a fastening system that allows the attachment of components to corresponding holding elements easily and quickly.
  • the attachment system for internals in automobiles, such as seats are suitable.
  • the fastening system should include a simple assembly by vending machines.
  • the connection should be solvable.
  • a rotation such as in a screw connection should not be necessary during assembly.
  • the compound should meet the strength and safety requirements for mounting the seats in automobiles.
  • the fastening system in particular for fastening seats in vehicles, is characterized in that the fasteners bolted to the seat rail enter into a connection with the retaining elements attached to the vehicle floor using a connecting element or connecting material.
  • a connecting element or connecting material As a result, it is not necessary during assembly to carry out a rotational movement of the fastening element.
  • the connection of the fastening element with the component (seat or seat rail) by a screw takes place before the assembly of the component on the holding member.
  • the connection is detachable and allows disassembly and reassembly, such as in a repair or replacement of the component.
  • the connection between the fastening element and retaining element allows mounting tolerances. There are only a few assembly steps to make.
  • the assembly with the fastening system according to the invention can therefore be done by appropriate machines. Overall, this can be a safer and cost-effective attachment system for the Assembly of seats and other components in automobiles will be provided. Likewise, the fastening system is advantageously used in other industries.
  • the compound of the invention realized by the connecting element a vibration damping, which has a positive effect on sound minimization.
  • Constructed connecting element which corresponds to the bias of a screw and thus causes a better grip.
  • the compound has an adhesive effect, which receives additional forces for attachment of the component.
  • the connecting element is arranged at the bottom of the fastener sheet metal ring, which folds by powerful insertion into the retaining element recess and thus ensures a permanent connection by filling the corresponding gap.
  • fastener and retaining element recess are executed with undercut. As a result, a wedge effect between the fastening element and retaining element is realized. The wedge effect causes the fastening system increases the strength self-reinforcing when tensile forces occur.
  • the development according to claim 12 provides that deviates by a pressure point, a bead or another shape or deformation of the retaining element of this on the inside of the rotationally symmetrical shape.
  • the connecting material presses against the elevation or depression of the retaining element. This is a positive rotation is given.
  • fastener and retaining element recess are executed in a truncated pyramid.
  • the durability of the compound results according to claim 10.
  • the base of the truncated pyramid may be polygons, such as triangles, squares, etc.
  • the development according to claim 14 provides a wedge-shaped embodiment of the fastener and the corresponding counterpart. Thus, the force is applied to two opposing surfaces. According to the embodiment of claim 15 rod and annular fasteners are included. In this way, the area for power transmission can be considerably increased.
  • the embodiment according to claim 16 provides the connection of the seat and the holding element by a seat rail.
  • the attachment system is particularly suitable for use in sliding front seats of vehicles.
  • the fasteners are inextricably connected, for example by welding to the ⁇ itzschiene.
  • a solution of the seats is possible in this case only by dissolution or liquefaction of the compound eg by heating.
  • component and holding member are additionally glued.
  • the seat rail can be additionally glued to the bottom plate, which increases the adhesive surface and thus the dischargeable forces. The compound is therefore also separated only by dissolution of the adhesive.
  • the fastening element is integrated into the component, in particular that the seating rail connected to the seat or a part thereof is designed as a wedge-shaped linear fastening element.
  • This assembly can be simplified and an additional component omitted.
  • a Verrastungsw is introduced between the seat rail and bottom plate.
  • the electrical connections between the seat and the vehicle by two opposite, provided with magnets contact boxes and contact plug are made. Due to the magnets, the exact position of the contact plug parts or sockets and the contact pressure by the magnets is produced automatically during assembly. The contacts are just as easily disassembled when disassembled again.
  • the mobility of one or both plates in the millimeter range is realized by correspondingly flexible cable connections.
  • the introduction of the connection or the adhesive is provided prior to the positioning of the seats.
  • the vehicle seat is introduced with the corresponding fastening elements in the recesses of the holding elements.
  • the fastening system according to the invention can be realized.
  • immediately before the introduction of the seat of the connecting material in the form of one or more Vietnamesesstofffolienkissen is introduced with a gripping means in the retaining element recesses.
  • the splice foil pillows are or will be destroyed and the splice can produce the desired bond.
  • Fig. 3 shows the embodiment of the fastener with radial
  • Fig. 6 shows the execution of an integrated on the component
  • Fastening element as a wedge-shaped linear or in section dovetail-shaped fastening element
  • Fig. 7 shows the embodiment with an additional
  • Fig. 8 shows a wedge-shaped in the component or seat rail integrated fastener
  • Fig. 9 the execution of a fastener with
  • Fig. 11 shows the arrangement of a contact plug and a
  • Sitting in vehicles in several variants.
  • the Fastener 3 is connected by a screw 2 with the component 1 and the seat rail 12 and inserted in the recess of the holding member 5, which is connected to the holding member 4.
  • the vehicle seat 1 is connected to a seat rail 12.
  • the seat rail 12 is used in the front seats 1 to that they can be moved forward or backward.
  • two fasteners 3, hereinafter referred to as inserts 3 are connected by a respective screw or bolt 2 in the rule.
  • the inserts 3 are provided with undercut, e.g. conical, executed.
  • the counterpart to the inserts 3 form each of the bottom plate 4 directly or via a reinforcing member attached holding elements 5 for receiving the insert 3.
  • the cup-shaped holding elements 5 are also made on the inside of conical.
  • the inserts 3 can be inserted into the retaining element recesses 5. Due to the conical shape, the lateral surfaces of insert 3 and the inside of the holding element 5 are arranged parallel to each other. However, there is a distance between the two, which results from the angle of the rear cut, advantageously 1 to 5, and the length of the insert 3.
  • this distance is filled by a previously introduced in the retaining element recess 5 liquid compound 6.
  • the seat 1 is moved with the inserts 3 attached thereto so that the inserts 3 are pressed into the retaining element recesses 5.
  • the connecting material 6 in the Interspace between retaining element recesses 5 and inserts 3 displaced.
  • the connecting material 6 solidifies and forms a load-bearing spacer 6, the form-fitting corresponding to the seat 1 acting forces in the bottom plate 4 dissipates. It is particularly advantageous if the solidification of the connecting substance 6 is accompanied by the endeavor to expand in the no longer liquid state.
  • a voltage according to the bias of a screw is constructed. This additionally realizes a non-positive connection.
  • the bonding agent 6 has an adhesive effect, forces can be additionally derived in this way.
  • the adhesive it is also possible to introduce a connecting substance 6 which hardens, for example, by or after heating.
  • the shape of the insert can, as shown in Fig. 4, be designed frustoconical.
  • Figs. 9 and 10 e.g. Wrench surfaces 10 on the insert 3 and pressure points 11 on the holding element 5 as rotation protection when loosening advantageous.
  • FIG. 5 A further embodiment of the invention, as shown in Fig. 5, realized by a truncated pyramid insert 3.
  • Holding element recess 5 has the. same shape. The forces are in turn transmitted from the inclined surfaces.
  • a positive force-transmitting spacer 6 also serves the solidified compound 6.
  • the bases of the truncated pyramid inserts 3 may preferably be triangular or square.
  • the inserts 3 are designed in the form of a wedge-trunk or dovetailed in section. The above applies accordingly.
  • the wedge-shaped design with two tragungsflachen over can thus also be designed rod-shaped. This is due to a large area with only one insert 3, a high force in the bottom plate 4 can be discharged.
  • a connecting element 6 in the form of a sheet-metal collar 7 secured to the underside of the insert 3 is realized instead of the liquid introduced connecting substance 6.
  • the sheet metal ring 7 is flanged by a correspondingly shaped bottom 8 of the holding element 5.
  • the gap between insert 3 and holding element 5 is filled to transmit power.
  • FIG. 3 Another embodiment, as shown in Fig. 3, also comes without connecting material 6 from.
  • the insert 3 is provided on the lateral surface with sawtooth-shaped radial grooves 9.
  • the holding element 5 has a sharp edge on the underside. When pushing the insert 3 into the holding element 5, the holding element 5 hooks into the sawtooth-shaped radial grooves 9 and thus establishes a connection.
  • Holding element recess 5 a non-violent connection is created.
  • the connection remains releasable by the preassembled screw 2.
  • the insert 3 is to be separated from the component 1 or seat 1.
  • the seats 1 are removable and can be remounted.
  • the insert 3 is directly connected to the seat rail 12, e.g. connected by welding.
  • the seat rail 12 e.g. connected by welding.
  • Seat rails 12 are glued to the bottom plate 4. If the seats 1 are not detachable from the seat rails 12, the seats 1 can only be replaced by liquefaction or dissolution of the bonding agent 6, e.g. be dismantled by heating a thermoplastic compound 6 or by adding a solvent.
  • the contact plug 15 or contact boxes 14 are fixed to the bottom plate 4 and the seat 1 or seat rail 12 and connected to the electrical lines.
  • the mobility of contact plug 15 and contact socket 14 is given by flexible cables and attachment.
  • the attached to contact plug 15 and contact boxes 14 magnets are used for automatic positioning. When introducing the seats 1 with a gripping means, when a certain distance is exceeded, the magnets are effective and specify the exact fixation of the contact plug 15 and contact socket 14 to each other and thus establish the electrical contacts. At the same time a contact pressure is ensured.
  • the fastening system allows automation of the assembly of seats 1.
  • a gripping means with a nozzle brings in a first operation, the liquid compound 6 in the holding element 5 a. Thereafter, in a second operation, the seat 1 with the inserts 3 attached thereto is placed opposite the holding elements 5 and displaces the connecting material 6 into the spaces between the insert 3 and the holding element 5.
  • the locking pins 13 fix the position for the duration of hardening of the connecting substance 6 After that, the connection is loadable.

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Abstract

Das Befestigungssystem, insbesondere zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen, ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Sitzschiene (12) verschraubten Befestigungselemente (3) unter Nutzung eines Verbindungselementes (6) oder -stoffes (6) eine Verbindung mit den am Fahrzeugboden angebrachten Halteelementen (5) eingehen. Befestigungselement (3) und Aufnahme des Halteelementes (5) sind bevorzugt mit Hinterschnitt, wie z.B. Kegelstumpf, ausgeführt. Zusätzlich wird in der Regel ein erstarrender Verbindungsstoff (6) verwendet.

Description

Befestigungssystem für die Montage von Bauteilen und Baugruppen und ein Montageverfahren, insbesondere zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen
Das Befestigungssystem für die Montage von Bauteilen und Baugruppen, insbesondere zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen besteht aus einem Befestigungselement und einem Halteelement. Das Befestigungselement ist in der Regel mit dem Bauteil bzw. der Baugruppe verbunden. In einem speziellen Anwendungsfall ist der Sitz das Bauteil, das in die Fahrzeugkarosse eingebracht wird. In diesem Fall ist das Befestigungselement mit der am Sitz befestigten Sitzschiene verbunden.
Das Befestigungselement ist in ein Halteelement eingebracht, das mit dem Haltebauteil verbunden ist, an dem das Bauteil befestigt werden soll. Im speziellen Fall ist das Halteelement mittelbar oder unmittelbar mit der Bodenplatte der Fahrzeugkarosse verbunden. Durch das Zusammenfügen des Befestigungselementes mit dem Halteelement wird eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt. Um die Verbindung herzustellen, sind die Befestigungselemente und die Halteelemente durch einen Verbindungsstoff und/oder eine Ausführung mit Hinterschnitt bzw. eine Ausführung, welche ein Verhaken beider Elemente miteinander ermöglicht, verbunden.
Verbindungselemente, insbesondere im Fahrzeugbau speziell zur Befestigung von Sitzen, sind in den verschiedensten Ausführungen bekannt. Eine übliche Befestigung erfolgt mit Schrauben, wobei eine Mutter oder ein anderes Gegenstück fest bzw. gegen Verdrehen gesichert mit dem Halteelement, wie z.B. Fahrzeugboden, verbunden ist. Dazu sind zumeist Blechelemente, die z.B. durch PunktSchweißverbindungen am Fahrzeugboden befestigt sind, zur Verstärkung des Fahrzeugbodens und zur Aufnahme der Mutter bzw. des Gewindeelementes angebracht. Schraubverbindungen mit fester Mutter bzw. festem Gewindeelement erschweren die Herstellung der Verbindung, da eine äußerst präzise Anordnung der Bohrungen und der Muttern bzw. Gewindeelemente erforderlich ist. Entsprechend genau sind das Bauteil oder die Baugruppe auszurichten, um die Schraubverbindungen herzustellen.
Bewegliche Muttern oder Gewindeelemente erlauben gewisse Toleranzen, die die Montage erleichtern.
Beide Lösungen sind mit dem Nachteil verbunden, dass in jedem Fall die Schraube oder die Mutter gedreht werden muss. Dies ist insbesondere dann problematisch, wenn die Schrauben, wie bei Autositzen, schwer zugänglich sind und somit die Arbeit der Monteure behindert bzw. erschwert und die automatische Montage sehr kompliziert macht bzw. ausschließt .
Eine andere Befestigungsmöglichkeit ist die Schraube -Dübel - Verbindung, für die es eine Vielzahl von Varianten gibt. Allerdings ist hier jeweils eine Drehung der Schrauben bzw. Muttern mit den genannten Nachteilen erforderlich. Gleichermaßen gilt das, wenn auch in geringerem Maße, für Bajonettverbindungen .
In der DE 10351701 ist eine Befestigung von Sitzen in Automobilen beschrieben. Hierbei sind Sitzschienen und Sitz getrennt. Somit sind die Schraubenköpfe für die Montage leicht zugänglich, andererseits ist der Arbeitsgang des Eindrehens der Schrauben nach wie vor erforderlich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungssystem zu schaffen, dass die Befestigung von Bauteilen an entsprechenden Halteelementen leicht und schnell ermöglicht. Insbesondere soll sich das Befestigungssystem für Einbauten in Automobilen, wie z.B. Sitze, eignen. Das Befestigungssystem soll eine einfache Montage auch durch Automaten einschließen. Die Verbindung soll lösbar sein. Andererseits soll bei der Montage eine Drehung wie z.B. bei einer Schraubverbindung nicht notwendig sein. Die Verbindung soll den Festigkeits- und Sicherheitsanforderungen für die Montage der Sitze in Automobilen genügen.
Das Befestigungssystem, insbesondere zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen, zeichnet sich dadurch aus, dass die mit der Sitzschiene verschraubten Befestigungselemente unter Nutzung eines Verbindungselementes oder Verbindungsstoffes eine Verbindung mit den am Fahrzeugboden angebrachten Halteelementen eingehen. Dadurch ist es bei der Montage nicht erforderlich, eine Drehbewegung des Befestigungselementes auszuführen. Die Verbindung des Befestigungselementes mit dem Bauteil (Sitz bzw. Sitzschiene) durch eine Schraube erfolgt vor der Montage des Bauteils am Haltebauteil. Durch die Schraube ist die Verbindung andererseits lösbar und ermöglicht eine Demontage und eine erneute Montage, wie beispielsweise bei einer Reparatur oder einem Austausch des Bauteils. Die Verbindung zwischen Befestigungselement und Halteelement erlaubt Montagetoleranzen. Es sind nur wenige Montageschritte vorzunehmen. Die Montage mit dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem kann daher durch entsprechende Automaten erfolgen. Insgesamt kann damit ein sichereres und kostengünstiges Befestigungssystem für die Montage von Sitzen und anderen Komponenten in Automobilen zur Verfügung gestellt werden. Ebenso ist das Befestigungssystem in anderen Branchen vorteilhaft nutzbar. Die erfindungsgemäße Verbindung realisiert durch das Verbindungselement eine Schwingungsdämpfung, die sich positiv auf Schallminimierung auswirkt.
Vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Befestigungssystems und des Verfahrens zur Befestigung von mittels Sitzschienen verschiebbaren Sitzen in Fahrzeugen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Das Montageverfahren wird in Anspruch 22 beschrieben.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 2 ist zwischen Befestigungselement und Halteelement jeweils ein Verbindungsstoff bzw. Verbindungselement eingebracht. Montage- und fertigungsbedingte Maßdifferenzen werden kompensiert, indem die entsprechenden Hohlräume gefüllt werden. Somit ist zugleich eine kraftschlüssige und/oder formschlüssige Verbindung hergestellt. Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 3 ist der
Verbindungsstoff flüssig, zähflüssig oder pulverförmig und wird nach Einbringen der Befestigungselemente in die Halteelementaussparung durch Aushärten oder thermische Einwirkung fest. Damit befindet sich ein festes und passgenaues Material im Zwischenraum von Halteelement und Befestiguhgselement und dient der Aufnahme entsprechender Kräfte.
Die Weiterbildung nach Anspruch 4 sieht vor, dass der Verbindungsstoff beim Aushärten sein Volumen zu vergrößern bestrebt ist. Damit wird eine Spannung im
Verbindungselement aufgebaut, die der Vorspannung einer Schraubverbindung entspricht und damit einen besseren Halt bewirkt . Nach Anspruch 5 hat der Verbindungsstoff eine Klebewirkung, die zusätzliche Kräfte zur Befestigung des Bauteils aufnimmt .
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 6 ist das Verbindungselement ein am Boden des Befestigungselementes angeordneter Blechkranz, der sich durch kraftvolles Einbringen in die Halteelementaussparung umlegt und damit eine unlösbare Verbindung durch Ausfüllen des entsprechenden Zwischenraums gewährleistet. Nach Anspruch 7 verhakt sich das entsprechend gestaltete Befestigungselement in dem Halteelement und stellt somit eine Verbindung zwischen beiden her. Gemäß Weiterbildung nach Anspruch 8 sind Befestigungselement und Halteelementaussparung mit Hinterschnitt ausgeführt. Dadurch ist eine Keilwirkung zwischen Befestigungselement und Halteelement realisiert. Die Keilwirkung führt dazu, dass das Befestigungssystem bei auftretenden Zugkräften die Festigkeit selbstverstärkend erhöht . Mit der Weiterbildung nach Anspruch 9 hat der
Hinterschnitt/Keilwinkel einen Winkel von 1 bis 5 . Damit ist ein Optimum zwischen der Zusammenfügbarkeit von Befestigungselement und Halteelement und der Festigkeit der Verbindung gefunden. Die Weiterbildung nach Anspruch 10 sieht eine kegelstumpfförmige Ausführung des Befestigungselementes vor. Damit ist eine konkrete rotationssymmetrische Form der konischen Ausführung von Befestigungselement und Halteelementaussparung beschrieben, die einfach herstell - und montierbar ist. Durch die Ausfüllung des Zwischenraums mit dem Verbindungsstoff ist eine haltbare formschlüssige Verbindung realisiert. Das Befestigungselement kann aufgrund der anspruchsgemäßen Maße in die Halteelementaussparung eingebracht werden. Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 11 sind die Befestigungselemente mit mindestens zwei Schlüsselflächen versehen. Damit ist einerseits ein Gegenhalten des Befestigungselementes beim Verschrauben mit dem Bauteil/Baugruppe möglich. Weiterhin wird verhindert, dass sich bei späterer Demontage das Befestigungselement mitdreht und ein Lösen der Schraubverbindung erschwert. Dadurch, dass sich der Verbindungsstoff an die
Schlüsseltlachen andrückt, wird das Befestigungselement gegen Verdrehen gesichert.
Die Weiterbildung nach Anspruch 12 sieht vor, dass durch einen Druckpunkt, eine Sicke oder eine andere Form bzw. Verformung des Halteelements dieses auf der Innenseite von der rotationssymmetrischen Gestalt abweicht. Damit wird wie im vorgenannten Anspruch ein Verdrehen beim Lösen der Schraubverbindung verhindert. Der Verbindungsstoff drückt gegen die Erhebung oder Vertiefung des Halteelementes. Damit ist eine formschlüssige Verdrehsicherung gegeben. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 13 sind Befestigungselement und Halteelementaussparung pyramidenstumpfförmig ausgeführt. Die Haltbarkeit der Verbindung ergibt sich gemäß Anspruch 10. Zusätzlich ist eine formschlüssige Sicherung gegen das
Verdrehen z.B. bei Lösung des Befestigungssystems gegeben. Die Grundfläche des Pyramidenstumpfs können Vielecke, wie Dreiecke, Vierecke etc., sein. Die Weiterbildung nach Anspruch 14 sieht eine keilstumpfförmige Ausführung des Befestigungselementes und des entsprechenden Gegenstücks vor. Damit erfolgt die Kraftwirkung auf zwei gegenüberliegende Flächen. Gemäß Ausgestaltung nach Anspruchs 15 sind stab- und ringförmige Befestigungselemente eingeschlossen. Auf diese Weise kann die Fläche zur Kraftübertragung erheblich vergrößert werden. Die Ausgestaltung nach Anspruch 16 sieht die Verbindung von Sitz und Halteelement durch eine Sitzschiene vor . Damit eignet sich das Befestigungssystem besonders für die Nutzung in verschiebbaren Vordersitzen von Fahrzeugen. Mit der Weiterbildung nach Anspruch 17 sind die Befestigungselemente unlösbar z.B. durch Schweißen mit der Ξitzschiene verbunden. Eine Lösung der Sitze ist in diesem Falle nur durch Auflösung oder Verflüssigung des Verbindungsstoffes z.B. durch Erwärmung möglich. In einer weiteren Ausgestaltung nach Anspruch 18 sind zusätzlich Bauteil und Haltebauteil verklebt. So kann die Sitzschiene zusätzlich mit der Bodenplatte verklebt werden, was die Klebefläche und damit die abführbaren Kräfte vergrößert . Die Verbindung ist daher ebenfalls nur durch Auflösung des Klebers zu trennen.
Die Weiterbildung nach Anspruch 19 sieht vor, dass das Befestigungselement in das Bauteil integriert ist, insbesondere dass die mit dem Sitz verbundene Sitzschiene oder ein Teil davon als keilstumpfförmiges lineares Befestigungselement ausgeführt ist. Damit kann die Montage vereinfacht werden und ein zusätzliches Bauteil entfallen. Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 20 wird zwischen Sitzschiene und Bodenplatte ein Verrastungsstift eingebracht. Damit ist eine einfache Arretierungsmöglichkeit beschrieben, die für die Zeit des Aushärtens des Verbindungsstoffes die Bauteile zueinander fixiert . Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 21 werden die elektrischen Verbindungen zwischen dem Sitz und dem Fahrzeug durch zwei gegenüberliegende, mit Magneten versehene Kontaktdosen und Kontaktstecker hergestellt. Durch die Magnete stellt sich bei der Montage die exakte Position der Kontaktsteckerteile bzw. -dosen und der Anpressdruck durch die Magnete selbsttätig her . Die Kontakte sind ebenso leicht bei einer Demontage wieder lösbar. Die Beweglichkeit einer bzw. beider Platten im Millimeterbereich wird durch entsprechend flexible Kabelverbindungen realisiert.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten des Verfahrens zur automatischen Montage der Sitze mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung sind in den Ansprüchen 23 und 24 beschrieben.
Gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 23 ist vor der Positionierung der Sitze die Einbringung des Verbindungs- bzw. des Klebstoffs vorgesehen. Bevor der Verbindungsstoff ausgehärtet ist, wird der Fahrzeugsitz mit den entsprechenden Befestigungselementen in die Aussparungen der Halteelemente eingebracht. Damit ist eine schnelle, vollautomatische Montage mit dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem realisierbar . Nach Anspruch 24 wird unmittelbar vor dem Einbringen des Sitzes der Verbindungsstoff in Form eines oder mehrerer Verbindungsstofffolienkissen mit einem Greifmittel in die Halteelementaussparungen eingebracht. Im darauffolgenden Arbeitsgang wird der Sitz mit den Befestigungselementen durch das Greifmittel in das Fahrzeug entsprechend eingebracht und in den Halteelementaussparungen fixiert. Beim Einbringen des Sitzes wird oder werden die Verbindungsstofffolienkissen zerstört und der Verbindungsstoff kann die gewünschte Verbindung herstellen. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Darstellung des prinzipiellen Aufbaus des
Befestigungssystems am Bespiel der Sitzbefestigung, Fig. 2 die Ausführung des Befestigungselements mit
Blechkranz,
Fig. 3 die Ausführung des Befestigungselements mit radialen
Nuten,
Fig. 4 die Ausführung eines kegelstumpfförmiges Befestigungselements,
Fig. 5 die Ausführung als pyramidenstumpfförmiges
Befestigungselement ,
Fig. 6 die Ausführung eines am Bauteil integrierten
Befestigungselements als keilstumpfförmiges lineares bzw. im Schnitt schwalbenschwanzförmigen Befestigungselement,
Fig. 7 die Ausführung mit einem zusätzlichen
Verrastungsstift ,
Fig. 8 ein keilstupfförmiges im Bauteil bzw. Sitzschiene integriertes Befestigungselement , Fig. 9 die Ausführung eines Befestigungselements mit
Schlüsselflächen und Halteelement mit Sicke,
Fig. 10 ein Halteelement mit Druckpunkt und
Fig. 11 die Anordnung eines Kontaktsteckers und einer
Kontaktdose . Die Beschreibung des Befestigungssystems für die Montage von Bauteilen und Baugruppen erfolgt anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, der Befestigung von
Sitzen in Fahrzeugen, in mehreren Varianten.
Verfahrensvarianten werden bei der Beschreibung der entsprechenden Befestigungssystemvarianten vorgenommen.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau des
Befestigungssystems am Beispiel der Befestigung eines
Sitzes 1 mit Sitzschienen 12 dargestellt. Das Befestigungselement 3 ist durch eine Schraube 2 mit dem Bauteil 1 bzw. der Sitzschiene 12 verbunden und steckt in der Aussparung des Halteelements 5, das mit dem Haltebauteil 4 verbunden ist.
Der Fahrzeugsitz 1 ist mit einer Sitzschiene 12 verbunden. Die Sitzschiene 12 dient bei den vorderen Sitzen 1 dazu, dass diese nach vorn bzw. hinten verschoben werden können. Mit der Sitzschiene 12 sind durch jeweils eine Schraube oder einen Bolzen 2 in der Regel zwei Befestigungselemente 3, im weiteren als Inserts 3 bezeichnet, verbunden. Die Inserts 3 sind mit Hinterschnitt, z.B. konisch, ausgeführt. Das Gegenstück zu den Inserts 3 bilden die jeweils an der Bodenplatte 4 direkt oder über ein Verstärkungsteil befestigten Halteelemente 5 zur Aufnahme der Inserts 3. Die topfförmigen Halteelemente 5 sind auf der Innenseite gleichfalls konisch ausgeführt. Damit lassen sich die Inserts 3 in die Halteelementaussparungen 5 einführen. Aufgrund der konischen Form sind die Mantelflächen von Insert 3 und die Innenseite des Halteelements 5 parallel zueinander angeordnet. Es besteht jedoch ein Abstand zwischen beiden, der aus dem Winkel des HinterSchnittes, vorteilhaft 1 bis 5 , und der Länge des Inserts 3 resultiert .
Um eine haltbare Verbindung zwischen Insert 3 und Halteelement 5 zu realisieren, wird dieser Abstand durch einen vorher in die Halteelementaussparung 5 flüssig eingebrachten Verbindungsstoff 6 ausgefüllt. Nachdem eine entsprechende Menge des Verbindungsstoffs 6 eingebracht ist, wird der Sitz 1 mit den daran befestigten Inserts 3 so bewegt, dass die Inserts 3 in die Halteelementaussparungen 5 gedrückt werden. Dabei wird der Verbindungsstoff 6 in den Zwischenraum zwischen Halteelementaussparungen 5 und Inserts 3 verdrängt. Nachfolgend erstarrt der Verbindungsstoff 6 und bildet ein belastbares Distanzstück 6, das formschlüssig entsprechend auf den Sitz 1 wirkende Kräfte in die Bodenplatte 4 abführt. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Erstarrung des Verbindungsstoffs 6 mit dem Bestreben, sich im nicht mehr flüssigen Zustand auszudehnen, einhergeht. Dadurch wird eine Spannung, der Vorspannung einer Schraubverbindung entsprechend, aufgebaut. Damit wird zusätzlich eine kraftschlüssige Verbindung realisiert. Wenn der Verbindungsstoff 6 weiterhin über eine Klebewirkung verfügt, können auf diese Weise zusätzlich alternativ Kräfte abgeleitet werden. Anstelle des Klebers kann auch ein Verbindungsstoff 6 eingebracht werden, der z.B. durch bzw. nach Erwärmen aushärtet .
Die Gestalt des Inserts kann, wie in Fig. 4 dargestellt, kegelstumpfförmig gestaltet sein. In diesem Falle sind, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt, z.B. Schlüsselflächen 10 am Insert 3 und Druckpunkte 11 am Halteelement 5 als Verdrehungsschutz beim Lösen vorteilhaft.
Eine weitere Ausführung der Erfindung wird, wie in Fig. 5 gezeigt, durch einen pyramidenstumpfförmigen Insert 3 realisiert. Das entsprechende Gegenstück der
Halteelementaussparung 5 hat die. gleiche Gestalt. Die Kräfte werden wiederum von den geneigten Flächen übertragen. Als formschlüssig kraftübertragendes Distanzstück 6 dient ebenfalls der erstarrte Verbindungsstoff 6. Die Grundflächen der pyramidenstumpfförmigen Inserts 3 können vorzugsweise dreieckig oder viereckig sein. In einer weiteren Variante sind in Fig. 6 die Inserts 3 keilstumpfförmig bzw. im Schnitt Schwalbenschwanzförmig ausgeführt. Das oben angeführte gilt entsprechend. Die keilförmige Ausführung mit zwei Über tragungsflachen kann somit auch stabförmig ausgeführt sein. Damit ist durch eine große Fläche mit nur einem Insert 3 eine hohe Kraft in die Bodenplatte 4 abführbar .
In den o.g. Ausführungsformen ist es vorteilhaft, durch einen Verrastungsstift 13 eine Fixierung zwischen Insert 3 und Halteelement 5 vorzunehmen. Die Fixierung beider Teile zueinander ist für die Zeit des Aushärtens des Verbindungsstoffes 6 wichtig, um ein vollständiges Ausfüllen des Hohlraums zwischen Insert 3 und Halteelement 5 zu gewährleisten.
In einer anderen, in Fig. 2 dargestellten Variante der Erfindung, wird anstelle des flüssig eingebrachten Verbindungsstoffs 6 ein Verbindungselement 6 in Form eines an der Unterseite des Inserts 3 befestigten Blechkranzes 7 realisiert. Beim Hineindrücken des Inserts 3 in die Halteelementaussparung 5 wird der Blechkranz 7 durch einen entsprechend gestalteten Boden 8 des Halteelementes 5 umgebördelt. Damit wird der Zwischenraum zwischen Insert 3 und Halteelement 5 kraftübertragend ausgefüllt.
Eine weitere Ausführungsform, wie in Fig. 3 dargestellt, kommt ebenfalls ohne Verbindungsstoff 6 aus. Der Insert 3 ist an der Mantelfläche mit sägezahnförmigen radialen Nuten 9 versehen. Das Halteelement 5 weist auf der Unterseite eine scharfe Kante auf. Beim Hineindrücken des Inserts 3 in das Halteelement 5 verhakt sich das Halteelement 5 in den sägezahnförmigen radialen Nuten 9 und stellt so eine Verbindung her .
Alle Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Befestigungssystems sind einerseits unlösbar, weil durch das Hineindrücken des Inserts 3 in die
Halteelementaussparung 5 eine gewaltlos nicht zu lösende Verbindung entsteht. Andererseits bleibt die Verbindung durch die vormontierte Schraubverbindung 2 lösbar. Durch Lösen der Schrauben 2 ist der Insert 3 vom Bauteil 1 oder Sitz 1 zu trennen. Somit sind die Sitze 1 demontierbar und können erneut montiert werden.
In Fig. 6 ist der Insert 3 unmittelbar mit der Sitzschiene 12 z.B. durch Schweißen verbunden. Zusätzlich können die
Sitzschienen 12 mit der Bodenplatte 4 verklebt werden. Wenn die Sitze 1 von den Sitzschienen 12 nicht lösbar sind, können die Sitze 1 nur durch Verflüssigung oder Auflösung des Verbindungsstoffes 6 z.B. durch Erwärmen eines thermoplastischen Verbindungsstoffes 6 bzw. durch Zusetzen eines Lösungsmittels demontiert werden.
Die elektrische Verbindung zwischen Sitz 1 und Fahrzeugkarosse ist in Fig. 11 dargestellt. Sie wird durch mit Magneten fixierbaren Kontaktsteckern 15 und
Kontaktdosen 14 hergestellt. Die Kontaktstecker 15 bzw. Kontaktdosen 14 sind an der Bodenplatte 4 bzw. am Sitz 1 bzw. Sitzschiene 12 befestigt und mit den elektrischen Leitungen verbunden. Die Beweglichkeit von Kontaktstecker 15 bzw. Kontaktdose 14 ist durch flexible Leitungen und Befestigung gegeben. Die an Kontaktstecker 15 und Kontaktdosen 14 angebrachten Magnete dienen der selbsttätigen Positionierung. Beim Einbringen der Sitze 1 mit einem Greifmittel werden, wenn ein bestimmter Abstand unterschritten wird, die Magnete wirksam und legen die exakte Fixierung der Kontaktstecker 15 und Kontaktdose 14 zueinander fest und stellen somit die elektrischen Kontakte her. Zugleich wird ein Anpressdruck gewährleistet.
Das Befestigungssystem ermöglicht eine Automatisierung der Montage der Sitze 1. Ein Greifmittel mit einer Düse bringt in einem ersten Arbeitsgang den flüssigen Verbindungsstoff 6 in das Halteelement 5 ein. Danach wird in einem zweiten Arbeitsgang der Sitz 1 mit den daran befestigten Inserts 3 den Halteelementen 5 gegenüberliegend eingebracht und verdrängt dabei den Verbindungsstoff 6 in die Zwischenräume zwischen Insert 3 und Halteelement 5. Die Verrastungsstifte 13 fixieren die Position für die Dauer des Aushärtens des Verbindungsstoffs 6. Danach ist die Verbindung belastbar.
Bei einer weitere Variante des Verfahrens zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen wird unmittelbar vor dem
Einbringen des Sitzes 1 der Verbindungsstoff 6 in Form eines oder mehrerer Verbindungsstofffolienkissen mit einem Greifmittel in die Halteelementaussparungen 5 eingebracht. Im darauffolgenden Arbeitsgang wird der Sitz 1 mit den Befestigungselementen 3 durch das Greifmittel in das Fahrzeug entsprechend eingebracht und in den Halteelementaussparungen 5 fixiert. Beim Eindringen der Befestigungsmittel 3 wird oder werden die in der Halteelementaussparung 5 liegenden Verbindungsstofffolienkissen zerstört und das Klebemittel somit freigegeben. Das Klebemittel bzw. der Verbindungsstoff 6 breitet sich zwischen den Halteelementaussparungen 5 und den Befestigungselementen 3 aus und es kommt somit zur sicheren Verbindung dieser Teile. Entsprechend des verwendeten Verbindungsstoffes 6 kann hier auch der Einsatz von Wärme erfolgen.
Zusammenstellung der Bezugszeichen
1 - Bauteil, Baugruppe, Sitz
2 - Schrauben, Bolzen, Schraubverbindung 3 - Befestigungselement, Insert
4 - Haltebauteil, Gehäuse, Bodenplatte
5 - Halteelement, Halteelementaussparung
6 - Verbindungsstoff, Verbindungselement, Distanzstück,
Kleber 7 - Blechkranz
8 - Boden des Halteelementes
9 - radiale Nut
10 - Schlüsselflächen
11 - Druckpunkt, Sicke, Erhebung 12 - Sitzschiene
13 - Verrastungsstift
14 - Kontaktdose
15 - Kontaktstecker

Claims

Patentansprüche :
1. Befestigungssystem für die Montage von Bauteilen und Baugruppen, insbesondere zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Bauteil oder Baugruppe (1) durch Schrauben (2) oder Bolzen (2) mit einem oder mehreren
Befestigungselementen (3) oder einem Insert (3) verbunden ist und jeweils eine form- bzw. kraftschlüssige Verbindung zwischen den Befestigungselementen (3) und an einem Haltebauteil (4) oder Gehäuse (4) befestigten oder darin integrierten Halteelementen (5) gegeben ist, wobei die Gestalt des Befestigungselementes (3) der Gestalt der Aufnahme des Halteelementes (5) angepasst ist.
2. Bef estigungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass zwischen dem Befestigungselement (3) und dem Halteelement (5) jeweils ein Verbindungsstoff (6) bzw. Verbindungselement (6) eingebracht ist.
3. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verbindungsstoff (6) flüssig bzw. zähflüssig und aushärtbar ist oder pulverartig und bei Erwärmung flüssig bzw. zähflüssig ist und bei nachfolgender Abkühlung erstarrbar ist, ohne jeweils das Volumen zu verringern.
4. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verbindungsstoff (6) während des Aushärtens bzw. Verfestigens sein Volumen zu vergrößern bestrebt ist bzw. eine entsprechende Vorspannung zwischen Befestigungselement (3) und Halteelement (5) bewirkt.
5. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Verbindungsstoff (6) ein Klebstoff ist.
6. Befestigungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Verbindungselement (6) ein mit dem
Befestigungselement (3) verbundener Blechkranz (7) ist, der mit dem Einbringen in die Aussparung des Halteelements (5) durch kugelsegmentförmige Gestaltung des Bodens (8) des Halteelementes (5) nach außen umbördelbar ist.
7. Befestigungssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Befestigungselement (3) radiale Nuten (9) mit Sägezahnprofil aufweist und eine größere Länge als die
Tiefe des Haltelementes (5) besitzt und das Halteelement (5) nach unten offen ausgeführt ist, so dass der untere
Abschluss des Halteelementes (5) mit den radialen Nuten (9) des Befestigungselementes (3) verhakbar ist.
8. Befestigungssystem nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) und/oder die Aussparungen der Halteelemente (5) konisch mit Hinterschnitt ausgeführt sind.
9. Befestigungssystem nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Hinterschnitt mit einem Winkel von 1,5 bis 5 ausgeführt ist.
10. Befestigungssystem nach Anspruch 8 und 9 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) und die Halteelemente (5) als Halteelementaussparung (5) kegelstumpfförmig ausgeführt sind, wobei der größte Durchmesser des Befestigungselementes (3) geringfügig kleiner als der kleinste Durchmesser des Halteelements (5) ist.
11. Befestigungssystem nach Anspruch 8 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) mit mindestens zwei Schlüsselflächen (10) versehen sind.
12. Befestigungssystem nach Anspruch 8 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Halteelemente (5) auf der Innenseite mit einem Druckpunkt (11), einer Sicke (11) oder einer anderen Erhebung (11) versehen sind.
13. Befestigungssystem nach Anspruch 8 und 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) und das Halteelement (5) pyramidenstumpfförmig ausgeführt sind.
14. Befestigungssystem nach Anspruch 8 und 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) und das Halteelement (5) keilstumpfförmig ausgeführt sind.
15. Befestigungssystem nach Anspruch 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die keilstumpfförmige Gestalt der Befestigungselemente (3) und Halteelemente (5) linear bzw. ringförmig ausgeführt sind.
16. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) und der Sitz (1) mittelbar durch eine Sitzschiene (12) verbunden sind.
17. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Befestigungselemente (3) mit dem Bauteil (1) oder Sitz (1) bzw. Sitzschiene (12) unlösbar verbunden sind.
18. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Bauteile (1) bzw. Sitzschienen (12) mit dem Haltebauteil (4) und das Befestigungselement (3) mit dem Halteelement (5) verklebt sind.
19. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Befestigungselement (3) in das Bauteil (1) integriert ist, insbesondere dass die mit dem Sitz (1) verbundene Sitzschiene (12) oder ein Teil davon als keilstumpfförmiges lineares Befestigungselement (3) ausgeführt ist.
20. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Baugruppe (1) und das Haltebauteil (4) durch einen
Verrastungsstift (13) verbunden sind.
21. Befestigungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass elektrische Kontaktdosen (14) bzw. Kontaktstecker (15) an Bauteil (1) bzw. Haltebauteil (4) beweglich befestigt sind und dass an Kontaktdosen (14) wie Kontaktsteckern (15) gegenüberliegend Magnete angeordnet sind.
22. Verfahren zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Greifmittel eines Montageroboters den Sitz (1) mit den damit verbundenen Befestigungselementen (3) von außerhalb des Fahrzeugraumes so in den Fahrzeugraum einbringt, dass die Befestigungselemente (3) in die Halteelementaussparungen (5) geführt werden.
23. Verfahren zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen nach Anspruch 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass unmittelbar vor dem Einbringen des Sitzes (1) der Verbindungsstoff (6) mit einer am Greifmittel positionierten Düse entsprechend dosiert und gemischt in die Halteelementaussparungen (5) eingebracht wird und im darauffolgenden Arbeitsgang der Sitz (1) mit den Befestigungselementen (3) durch das Greifmittel in das Fahrzeug entsprechend eingebracht und in den
Halteelementaussparungen (5) fixiert und anschließend der Bereich der Halteelementaussparungen (5) mit den Befestigungselementen (3) zur Aushärtung des Verbindungsstoffes (6) erwärmt wird.
24. Verfahren zur Befestigung von Sitzen in Fahrzeugen nach Anspruch 22 und 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass unmittelbar vor dem Einbringen des Sitzes (1) der Verbindungsstoff (6) in Form eines oder mehrerer
Verbindungsstofffolienkissen mit einem Greifmittel in die Halteelementaussparungen (5) eingebracht werden und im darauffolgenden Arbeitsgang der Sitz (1) mit den Befestigungselementen (3) durch das Greifmittel in das Fahrzeug in die Haltebauteile (4) bzw. in die
Halteelementaussparungen (5) entsprechend eingebracht und dabei die Verbindungsstofffolienkissen zerstört werden und der Verbindungsstoff (6) sich zwischen den Halteelementaussparungen (5) und den Befestigungselementen (3) ausbreitet und der Sitz (1) somit in den Halteelementaussparungen (5) fixiert wird.
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