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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsbaugruppe zur Befestigung einer Schwellerverkleidung und einer Unterbodenverkleidung an einem Karosserietragstrukturteil, insbesondere einem Schweller, eines Kraftfahrzeugs, gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Befestigungsanordnung.
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Der im seitlichen Bereich des Bodens eines Kraftfahrzeugs vorgesehene seitliche Längsträger, welcher auch als Schweller bezeichnet wird, kommt bei der Aufnahme von Kräften im Zusammenhang mit einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis eine besondere Bedeutung zukommt. Ein solcher Schweller setzt sich in der Regel aus mehreren Befestigungselementen zusammen, so zum Beispiel einer Seitenwand, einem Verstärkungsteil, einem Stegblech und einem Schwellerinnenteil. Zur Aufwertung der optischen Wirkung auf einen Betrachter kann am Schweller ein Verkleidungsbauteil, die sogenannte Schwellerverkleidung befestigt werden, welche häufig in Form eines Kunststoffbauteils realisiert wird. Ferner ist häufig auch eine Unterbodenverkleidung vorgesehen, die am Schweller und der Schwellerverkleidung befestigt sein kann.
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Problematisch ist im Zusammenhang mit herkömmlichen Schwellern eine mechanisch stabile und gleichzeitig technisch einfach zu realisierende Befestigung von Schweller, Schwellerverkleidung und Unterbodenverkleidung aneinander.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungsbaugruppe der hier angesprochenen Art zu schaffen, welche für eine Serienmontage eines Kraftfahrzeugs geeignet ist und eine leichte Montierbarkeit gewährleistet. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein vorteilhaftes Montageverfahren für die Befestigungsbaugruppe anzugeben.
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Zur Lösung der Aufgabe wird eine Befestigungsbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Diese dient zur Befestigung einer Schwellerverkleidung und einer Unterbodenverkleidung an einem Karosserietragstrukturteil, vorzugsweise an einem Schweller. Die Befestigungsbaugruppe umfasst ein erstes Befestigungselement, das einen Schaftabschnitt zu seiner Befestigung am Karosserietragstrukturteil und einen Kopfabschnitt zum Halten eines zweiten Befestigungselements der Befestigungsbaugruppe aufweist. Der Kopfabschnitt weist hierzu eine Aufnahmeöffnung aufweist, in welche das zweite Befestigungselement einsteckbar ist. Des Weiteren ist – wie vorstehend bereits genannt – ein zweites Befestigungselement vorgesehen, welches zur Befestigung der Schwellerverkleidung am ersten Befestigungselement und damit auch am Karosserietragstrukturteil in die Aufnahmeöffnung des ersten Befestigungselements einsteckbar und dort fixierbar ist. Ferner ist ein drittes Befestigungselement vorgesehen, welches zur Befestigung der Unterbodenverkleidung an dem zweiten Befestigungselement in eine am zweiten Befestigungselement vorgesehene Aufnahmeöffnung einsteckbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe wird auch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe ermöglicht es, dass in einem Vormontageschritt das erste und das zweite Befestigungselement bereits an der Schwellerverkleidung aneinander befestigt und so an dieser gehalten werden. Die so vorbereitete Montageeinheit kann nun als Ganzes am Karosseriestrukturbauteil befestigt werden, indem das erste Befestigungselement mit seinem Schaftabschnitt an einem dafür vorgesehenen Befestigungsbereich am Karosserietragstrukturteil eingeführt wird. Da zur Montage kein weiteres Befestigungselement und vorzugsweise auch kein Montagwerkzeug erforderlich ist, kann diese in einfacher Weise von einer Person montiert werden. Erst nachfolgend wird mittels des dritten Befestigungselements die Unterbodenverkleidung am zweiten Befestigungselement und somit mittelbar am Karosserietragstrukturteil angebracht.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt in Explosionsdarstellung eine Befestigungsanordnung 1 mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe 2, welche Befestigungselemente 3, 4 und 5 umfasst, die gegenüber einer Schwellerverkleidung 6 und einer Unterbodenverkleidung 7 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeugs stark vergrößert dargestellt sind.
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Das erste Befestigungselement 3 der Befestigungsbaugruppe 2 ist in der Art eines Bolzens gestaltet, welcher eine axiale Richtung A definiert. Es weist einen Schaftabschnitt 9 und einen Kopfabschnitt 10 auf, welche durch einen ringförmigen Axialanschlag 8 voneinander getrennt sind. Dieser weist – wie aus der Figur ersichtlich – einen radialen Überstand gegenüber dem Schaft – und dem Kopfabschnitt auf. Das erste Befestigungselement 3 ist im Bereich des Kopfabschnitts 10 mit einer in der Stirnseite des stift-/bolzenförmigen Befestigungselements 3 vorgesehenen Aufnahmeöffnung 15 versehen, in welche das zweite Befestigungselement 4 eingesteckt und mittels Rast-/Clipselemente beziehungsweise – konturen darin festgelegt werden kann, worauf im Folgenden noch näher eingegangen wird. Zur die Aufnahmeöffnung 15 aufweisenden Stirnseite in Richtung des Axialanschlags 8 zurückversetzt ist ein weiterer ringförmiger Axialanschlag 30 mit einer Anschlagfläche 31 für die Schwellerverkleidung 6 vorgesehen. Im montierten Zustand liegt also die Schwellerverkleidung 6 an dieser Anschlagfläche 31 an und ist somit zumindest im Bereich der Befestigungsbaugruppe 2 vom Schweller beabstandet, so dass Klappergeräusche und Beschädigungen infolge Scheuerbewegungen zwischen Schweller und Schwellerverkleidung vermieden werden können.
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Auf einer Außenumfangsfläche 12 des Schaftabschnitts 9 sind vorzugsweise zwei oder – je nach Festigkeitsanforderungen – gegebenenfalls auch mehr als zwei, radial nach außen vorstehende Rastnasen 13 vorgesehen, welche zur selbsttätigen Fixierung des Schaftabschnitts 9 in einer Aufnahmeöffnung eines nicht darstellten Seitenschwellers der Karosserietragstruktur des Kraftfahrzeugs dienen. Zur Fixierung des ersten Befestigungselements 3 am Schweller wird der Schaftabschnitt 9 in die hier nicht dargestellte Aufnahmeöffnung im Schweller in Richtung des Pfeils A eingesteckt und zwar so weit, bis eine Anschlagfläche 23 am Axialanschlag 8 in Anlagekontakt mit dem Schweller kommt. In dieser Anschlagstellung bewegen sich die Rastnasen 13 in eine Raststellung, in der diese den Rand der Aufnahmeöffnung im Schweller hintergreifen. Beim Einstecken des Schaftabschnitts 9 in die Aufnahmeöffnung werden die flexiblen beziehungsweise flexibel angebrachten Rastnasen 13 zunächst radial nach innen ausgelenkt und federn nach dem Passieren des Randes der Aufnahmeöffnung selbsttätig in Richtung ihrer unbelasteten Ausgangsstellung zurück, in der sie nun den Rand der Aufnahmeöffnung hintergreifen und das erste Befestigungselement 3 so am Schweller halten.
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Der Axialanschlag 14 begrenzt also die Einstecktiefe des ersten Befestigungselements 3 in den Schweller, indem dieser beim Einstecken des Schaftabschnitts 9 in Anlagekontakt mit einer Gegenfläche am Schweller gebracht wird.
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Das zweite Befestigungselement 4 weist einen Schaft 27 und einen sich daran anschließenden, scheibenförmigen Kopfbereich 29 auf. Der Schaft 27 weist einen von seiner freien Stirnseite bis kurz vor den Kopfbereich 29 erstreckenden Schlitz auf, wodurch am Schaft 27 zwei auslenkbare Schenkelelemente 21 gebildet sind, die materialbedingt elastisch aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. An der Außenumfangsfläche 16 des Schafts 27 beziehungsweise der beiden Schenkelelemente 21 sind Rastmittel in Form einer eine Anzahl von Rastnasen aufweisenden Rastkontur 17 vorgesehen. Auf der einen Seite des Kopfbereichs 29 ist eine im montierten Zustand an der Schwellerverkleidung 6 anliegende Haltefläche 33 und auf der gegenüberliegenden Seite eine an der Unterbodenverkleidung 7 anliegende Haltefläche 35 vorgesehen. Zur Aufnahme und Festlegung des dritten Befestigungselements 5 am zweiten Befestigungselement 4 unter Festlegung der Unterbodenverkleidung 7 zwischen sich ist am zweiten Befestigungselement auf Seiten des Kopfbereichs 29 eine Aufnahmeöffnung 19 vorgesehen.
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Zur Kopplung von zweitem Befestigungselement 4 mit erstem Befestigungselement 3 unter Festlegung der Schwellerverkleidung 6 zwischen sich muss das zweite Befestigungselement 4 mit seinem Schaft 27 voraus in die Aufnahmeöffnung 15 im ersten Befestigungselement 3 eingeschoben werden. Dabei werden sich die mit der jeweiligen Rastkontur 17 versehenen Schenkelelemente 21 aufeinander zu bewegt. Zur Ausbildung einer Rast- beziehungsweise Clipverbindung zwischen erstem und zweitem Befestigungselement 3, 4 der Befestigungsbaugruppe 2 weist das zweite Befestigungselement 4 die Rastkontur 17 auf, welche in der Aufnahmeöffnung 15 des ersten Befestigungselements 3 vorgesehene Rastnasen 18 hintergreift, um das zweite Befestigungselement 4 im/am ersten Befestigungselement 3 zu fixieren. Nach Passieren dieser Rastnasen 18 federn die Schenkelelemente 21 am zweiten Befestigungselement 4 materialbedingt zurück, so dass die Rastkonturen 17 mit den Rastnasen 18 verrasten.
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Das dritte Befestigungselement 5 ist bei dem in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel der Befestigungsbaugruppe 2 als Fixierdorn ausgebildet, welcher einen Schaft 37 und einen sich daran anschließenden Kopf 39 aufweist. Am Kopf 39 ist eine Mehrkantöffnung 41 vorgesehen, in welche ein Werkzeug, beispielsweise ein Schraubenschlüssel mit Mehrkantaußenprofil zur Demontage und gegebenenfalls auch zur Montage des Fixierdorns einsteckbar ist. Am Schaft 37 ist eine schraubenförmige Rastkontur 43 ausgebildet, welche beim Einstecken des Schaftes 37 in die Aufnahmeöffnung 19 am zweiten Befestigungselement 4 mit darin vorgesehenen beziehungsweise in die Aufnahmeöffnung 19 hineinragenden Rastnasen zur Ausbildung einer Rast-/Clipsverbindung zusammenwirkt.
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Im Folgenden wird anhand eines bevorzugten Montageverfahrens die Anbringung der Schwellerverkleidung 6 und der Unterbodenverkleidung 7 mittels der erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe 2 näher erläutert.
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Im ersten Schritt werden zunächst die ersten und zweiten Befestigungselemente 3, 4 und die Schwellerverkleidung 6 miteinander verbunden. Hierzu wird das erste Befestigungselement 3 mit seinem Kopfabschnitt 10 voraus in eine Durchgangsöffnung in der Schwellerverkleidung 6 eingesteckt und zwar so weit, bis die Schwellerverkleidung 6 in Anlagekontakt mit der Anschlagfläche 31 am Axialanschlag 30 kommt. Von der anderen Seite der Schwellerverkleidung her wird nun das zweite Befestigungselement 4 herangeführt und mit seinem Schaft 27 voraus in die Aufnahmeöffnung 15 im ersten Befestigungselement 3 eingesteckt und zwar so weit, bis die Haltefläche 33 am Kopfbereich 29 des zweiten Befestigungselements 4 an der Schwellerverkleidung 6 anliegt. Die Festlegung des zweiten Befestigungselements 4 in dieser Position am ersten Befestigungselement 3 erfolgt – wie oben bereits beschrieben – mittels der durch die Rastnasen 18 und Rastkonturen 17 ausgebildeten Rastverbindung. In dieser Montageposition ist die Schwellerverkleidung vorzugsweise spielfrei zwischen der Anschlagfläche 31 und der Haltefläche 31 angeordnet, um einen Relativbewegung zwischen diesen Teilen zu vermeiden.
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Im nächsten Schritt wird nun die mit den ersten und zweiten Befestigungselementen versehene Schwellerverkleidung 6 am Schweller befestigt. Hierzu wird nun der Schaftabschnitt 9 am ersten Befestigungselement 3 in eine am Schweller hierfür vorgesehene Aufnahmeöffnung eingesteckt und dort selbsttätig mittels der Rastnasen 13 fixiert.
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Im dritten Schritt wird nun die Unterbodenverkleidung am zweiten Befestigungselement 5 und damit auch über das erste Befestigungselement 3 am Seitenschweller fixiert. Hierzu wird die Unterbodenverkleidung 7 in Anlagekontakt mit der Haltefläche 35 am Kopfbereich 29 des zweiten Befestigungselements 4 gebracht und der Schaft 37 des dritten Befestigungselements durch eine Durchgangsöffnung in der Unterbodenverkleidung 7 hindurchgeführt und in die Aufnahmeöffnung 19 im zweiten Befestigungselement 4 eingesteckt und zwar vorzugsweise so weit, bis die Unterbodenverkleidung spielfrei zwischen der Haltefläche 35 am zweiten Befestigungselement 4 und dem Kopf 39 des dritten Befestigungselements 5 festgelegt ist. Die Fixierung des dritten Befestigungselements 5 in dieser Stellung am zweiten Befestigungselement unter Klemmfestlegung der Unterbodenverkleidung zwischen der Haltefläche 31 und dem Kopf 39 erfolgt mittels der durch die in der Aufnahmeöffnung 19 und am Schaft 37 vorgesehenen Rastmittel.
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Festzuhalten bleibt, dass bei dem vorstehend beschriebenen Verfahren kein Montagewerkzeug benötigt wird, so dass die Montage ohne weiteres von einem einzelnen Monteur vorgenommen werden kann.
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Zur zerstörungsfreien Demontage der Unterbodenverkleidung 7 kann das dritte Befestigungselement 5 vom zweiten Befestigungselement 4 durch Herausdrehen des dritten Befestigungselements 5 aus der Aufnahmeöffnung 19 getrennt werden.
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Es wird ohne weiteres deutlich, dass zum Anbringen der beiden Verkleidungsteile 6, 7 am Schweller auch alternative Vorgehensweisen möglich sind. Beispielsweise können zunächst das erste Befestigungselement 3 am Schweller, dann die Schwellerverkleidung und das zweite Befestigungselement am ersten Befestigungselement und abschließend die Unterbodenverkleidung und das dritte Befestigungselement am zweiten Befestigungselement 4 angebracht werden. Oder aber die dritten und vierten Befestigungselemente 4, 5 werden in einem Vormontageschritt an der Unterbodenverkleidung 7 vorfixiert, indem der Fixierdorn 5 in die Aufnahmeöffnung 19 im zweiten Befestigungselement eingesteckt wird und die Unterbodenverkleidung zwischen diesen Befestigungselementen angeordnet ist, und dass dann die Anbringung am bereits am Schweller fixierten ersten Befestigungselement unter Klemmfestlegung der Schwellerverkleidung zwischen Anschlagfläche 31 und Haltefläche 33 erfolgt.
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Besonders vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe 2 ist, dass die Fixierung des ersten Befestigungselements am Schweller, des zweiten Befestigungselements am ersten Befestigungselement sowie des dritten Befestigungselements am zweiten Befestigungselement jeweils mittels selbsttätig wirkender, am jeweiligen Befestigungselement ausgebildeter Rast- beziehungsweise Clipselemente erfolgt und dass keine separaten Befestigungsmittel benötigt werden.
