DE102014014302A1

DE102014014302A1 - Klemmvorrichtung zur Verbindung zweier Bauteile aneinander sowie Verfahren zur Verbindung zweier Bauteile

Info

Publication number: DE102014014302A1
Application number: DE201410014302
Authority: DE
Inventors: Stephan Korthaus
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2015-04-02

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Klemmvorrichtung (1) zur Verbindung zweier Bauteile aneinander, mit einem Klemmrahmen (3), der an einer Außenseite eine Klemmkontur (9) aufweist, die eingerichtet ist zur kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung des Klemmrahmens (3) in einer an einem ersten Bauteil angeordneten Aufnahmeausnehmung (59), wobei der Klemmrahmen (3) einen innenseitigen Aufnahmeraum (15) aufweist, und mit einer Halteklammer (19), die zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum (15) in einer ersten Richtung verschiebbar aufgenommen ist, wobei die Halteklammer (19) an einem ersten Ende (21) zwei sich jeweils entlang der ersten Richtung erstreckende und sich entlang einer zweiten, senkrecht auf der ersten Richtung stehenden Richtung gegenüberliegende Klammerschenkel (23) aufweist, die eine Klemmaussparung (25) umgreifen, wobei die Klemmaussparung (25) eingerichtet ist zur Aufnahme eines sich in einer dritten Richtung, die senkrecht auf der ersten und senkrecht auf der zweiten Richtung steht, erstreckenden Bügelteils (61) eines zweiten Bauteils, wobei die Klemmvorrichtung (1) eine – entlang der ersten Richtung gesehen – abfallende, seitliche Rampenkontur (27) aufweist, mittels welcher die Klammerschenkel (23) durch Verschieben der Halteklammer (19) und des Klemmrahmens (3) relativ zueinander in der zweiten Richtung aufeinander zustellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Klemmvorrichtung zur Verbindung zweier Bauteile aneinander gemäß Anspruch 1, eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile aneinander gemäß Anspruch 8, und ein Verfahren zur Verbindung zweier Bauteile aneinander gemäß Anspruch 10.
Aus der deutschen Patentschrift DE 43 21 303 C1 geht eine Vorrichtung zum Befestigen eines Verkleidungsteiles an einem Karosserieteil unter Einsatz von aus federndem Material bestehenden Klammern hervor, wobei die Klammern im Verlauf eines Vormontageschritts mit einem Fußteil von rückseitig des Verkleidungsteils abragenden Haltern verschiebbar aufgenommen werden und deren Befestigungsabschnitt sich beim Befestigungsvorgang verrastend auf einen Stegbereich des Karosserieteiles, diesen umgreifend aufschiebt. Dabei weisen die Klammern eine etwa U-förmige Querschnittsform auf, deren Fußteil als den gegenüberliegenden Befestigungsabschnitt überragender Schenkel ausgebildet ist, der an seinem einschiebbaren freien Ende wenigstens einen aufspreizbaren Widerhaken aufweist, sodass am Ende des Vormontageschrittes sich die Klammer über den mindestens einen Widerhaken an dem laschenförmig vom Verkleidungsteil abragenden Halter abstützt, wobei die Vormontagestellung durch die Anlage eines aus dem Fußteil herausgestellten, langgestreckten Bogenabschnitts an der Einlaufseite des Halters gesichert ist, und wobei während des auf den Vormontageschritt folgenden Befestigungsvorgangs die Klammer gegen die vom Bogenabschnitt erbrachte Federkraft weiter eingeschoben wird, wobei der Bogenabschnitt sich hierbei oberseitig mit Vorspannung am Halter abstützt. Die Möglichkeit, bei der Befestigung zweier Bauteile aneinander einen Toleranzausgleich – insbesondere in drei Richtungen – zu bewirken, ist bei der bekannten Vorrichtung verbesserungswürdig.
Bekannt sind auch Verbindungsanordnungen, bei denen die zu verbindenden Bauteile Anbindungsgeometrien aufweisen, an welchen sie miteinander verschraubt werden. Zur Einstellung einer gewünschten Relativlage der Bauteile zueinander wird für die Verschraubung ein Toleranzausgleichselement, insbesondere ein sogenanntes Witol-Element, verwendet. Zur Verwendung derartiger Verbindungsanordnungen geeignete Verbindungsverfahren sind relativ zeitaufwändig und insbesondere bei engen Bauräumen und/oder schlechter Zugänglichkeit der Schraubstellen mühselig. Hinzu kommt, dass die Bereitstellung der Anbindungsgeometrien und/oder des Toleranzausgleichselements, insbesondere des Witol-Elements, kostenintensiv ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmvorrichtung, eine Verbindungsanordnung und ein Verfahren zur Verbindung zweier Bauteile zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Klemmvorrichtung zur Verbindung zweier Bauteile geschaffen wird, die einen Klemmrahmen aufweist, der an einer Außenseite eine Klemmkontur aufweist, die insbesondere eingerichtet ist zur kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung des Klemmrahmens in einer an einem ersten Bauteil angeordneten Aufnahmeausnehmung. Dabei weist der Klemmrahmen einen innenseitigen Aufnahmeraum auf. Die Klemmvorrichtung weist weiterhin eine Halteklammer auf, die zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum des Klemmrahmens in einer ersten Richtung verschiebbar aufgenommen ist. Dabei weist die Halteklammer an einem ersten Ende – insbesondere entlang der ersten Richtung gesehen – zwei sich jeweils entlang der ersten Richtung erstreckende und sich entlang einer zweiten, senkrecht auf der ersten Richtung stehenden Richtung gegenüberliegende Klammerschenkel auf. Diese umgreifen eine Klemmaussparung, die bevorzugt eingerichtet ist zur Aufnahme eines sich in einer dritten Richtung, die senkrecht auf der ersten und senkrecht auf der zweiten Richtung steht, erstreckenden Bügelteils eines zweiten Bauteils. Die Klemmvorrichtung weist eine – entlang der ersten Richtung gesehen – abfallende, seitliche Rampenkontur auf. Mittels der Rampenkontur sind die Klammerschenkel – entlang der zweiten Richtung gesehen – aufeinander zustellbar, wenn die Halteklammer und der Klemmrahmen relativ zueinander verschoben werden, wobei insbesondere die Halteklammer in den Aufnahmeraum hinein verlagert wird.
Mithilfe der Klemmvorrichtung ist es in relativ einfacher Weise möglich, zwei Bauteile auch bei schwer zugänglichen Bauräumen miteinander zu verbinden, wobei in zugleich einfacher und kostengünstiger Weise ein Toleranzausgleich – insbesondere in alle drei Richtungen – möglich ist.
Die Klemmvorrichtung ist insbesondere zumindest zweiteilig ausgebildet, wobei sie einerseits den Klemmrahmen und andererseits die Haltklammer aufweist. Dabei ist der Klemmrahmen in der Aufnahmeausnehmung des ersten Bauteils festlegbar, wobei die Klammerschenkel der Halteklammer das Bügelteil des zweiten Bauteils klemmend umgreifen, wenn sie in der zweiten Richtung durch Verschieben der Halteklammer und des Klemmrahmens relativ zueinander aufeinander zugestellt sind.
Die erste Richtung wird im Folgenden auch als X-Richtung bezeichnet, die zweite Richtung wird im Folgenden auch als Y-Richtung bezeichnet, und die dritte Richtung wird im Folgenden auch als Z-Richtung bezeichnet.
Um seine Klammerfunktion zu entfalten, also die Klammerschenkel in der Y-Richtung aufeinander zuzustellen, sodass das Bügelteil des zweiten Bauteils klemmend von den Klammerschenkeln umgriffen wird, bedarf es lediglich einer Verschiebung der Klemmvorrichtung in X-Richtung. Insbesondere bedarf es lediglich einer Relativverlagerung der Halteklammer relativ zu dem Klemmrahmen in X-Richtung. Hierdurch wird in einfacher Weise eine ausreichend haltbare Verbindung zwischen den Bauteilen erreicht, die auch bei schlecht zugänglichen Bauräumen ohne weiteres bewerkstelligt werden kann.
Die Halteklammer weist vorzugsweise zwischen den Klammerschenkeln eine Anschlagsfläche auf, mit welcher sie an dem Bügelteil des zweiten Bauteils anschlägt. Durch den Anschlag der Halteklammer an dem zu klammernden Bügelteil ist der Abstand in X-Richtung eingestellt.
Vorzugsweise ist die Klemmkontur eingerichtet zur kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung des Klemmrahmens in einer Aufnahmeausnehmung, die als Langloch, besonders bevorzugt als Langloch in einer Anbindungslasche, des ersten Bauteils, ausgebildet ist. Das Langloch ist dabei in Y-Richtung ausgerichtet, sodass der Klemmrahmen und damit die gesamte Klemmvorrichtung vor einer Festlegung des Klemmrahmens gegebenenfalls gemeinsam mit dem zweiten Bauteil in Y-Richtung – durch Verschieben des Klemmrahmens in dem oder relativ zu dem Langloch – ausgerichtet werden kann. In Z-Richtung wird die Halteklammer und damit zugleich die gesamte Klemmvorrichtung bevorzugt vor dem Zustellen der Klammerschenkel aufeinander zu in der gewünschten Relativlage positioniert, wobei bevorzugt zugleich das erste Bauteil, insbesondere mit der Anbindungslasche, ausgerichtet wird. Dies ist möglich, da sich das Bügelteil des zweiten Bauteils entlang der Z-Richtung zwischen den Klammerschenkeln durch die Klemmaussparung erstreckt, wobei die Klammerschenkel das Bügelteil quasi an beliebiger oder zumindest an einer Vielzahl verschiedener Z-Positionen klammernd umgreifen können. Es kann also zunächst eine Ausrichtung entlang der dritten Richtung erfolgen, wobei nach der Ausrichtung die Klemmvorrichtung zusammengeschoben wird, wobei zum einen die Klammerfunktion der Klammerschenkel ausgelöst und zum anderen der Klemmrahmen in der Aufnahmeausnehmung, insbesondere in dem Langloch, festgelegt wird. Somit zeigt sich, dass mithilfe der Klemmvorrichtung eine sehr einfache und auch schnelle Verbindung der beiden Bauteile miteinander unter Ausgleich von Toleranzen in allen drei Richtungen, nämlich der X-Richtung, der Y-Richtung und der Z-Richtung möglich ist.
Der Klemmrahmen ist vorzugsweise hülsenartig ausgebildet, wobei er insbesondere die Halteklammer entlang einer sich um die X-Achse erstreckenden Umfangslinie – insbesondere entlang des gesamten Umfangs – umgreift.
Die Halteklammer ist vorzugsweise in dem Aufnahmeraum in der ersten Richtung verschiebbar geführt. Hierzu weisen bevorzugt der Klemmrahmen einerseits und die Halteklammer andererseits Führungsmittel auf, die zusammenwirken, um die Halteklammer in dem Aufnahmeraum in X-Richtung verschieblich zu führen.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung ist vorgesehen, dass der Klemmrahmen einseitig geschlossen ausgebildet ist. Auf diese Weise bildet der Aufnahmeraum ein Schubfach für die Halteklammer, welche in dem Schubfach – in X-Richtung – verschieblich angeordnet und vorzugsweise geführt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Klemmkontur eingerichtet ist, um mit der Aufnahmeausnehmung, insbesondere mit einem Rand der Aufnahmeausnehmung, kraftschlüssig, vorzugsweise in Form einer Presspassung, zusammenzuwirken, um den Klemmrahmen und damit die Klemmvorrichtung an der Aufnahmeausnehmung oder in der Aufnahmeausnehmung festzulegen. Insbesondere in diesem Fall ist es bevorzugt möglich, dass der Klemmrahmen als einstückiges Element, insbesondere einteilig, ausgebildet ist. Es ist dann bevorzugt vorgesehen, dass die Klemmvorrichtung insgesamt genau zwei Teile aufweist, nämlich den einteiligen Klemmrahmen und die Halteklammer.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass die Klemmkontur wenigstens eine Rastzunge, insbesondere wenigstens eine hakenförmige Rastzunge, bevorzugt zwei einander – insbesondere in Z-Richtung oder in Y-Richtung gesehen – gegenüberliegende, vorzugsweise hakenförmige Rastzungen aufweist. Insbesondere bei einem solchen Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt vorgesehen, dass der Klemmrahmen zweiteilig ausgebildet ist, wobei er bevorzugt – was noch näher erläutert wird – einen Klammeradapter sowie ein Rahmenelement aufweist.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Rampenkontur an dem Klemmrahmen in dem Aufnahmeraum ausgebildet ist. In diesem Fall wirkt die an dem Klemmrahmen ausgebildete Rampenkontur bei einer Relativverlagerung der Halteklammer relativ zu dem Klemmrahmen auf die Klammerschenkel und drängt diese – in Y-Richtung gesehen – aufeinander zu. Die Rampenkontur ist dabei bevorzugt als seitliche Erhebung von wenigstens einer Seitenwandung – vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seitenwandungen – des Klemmrahmens ausgebildet, welche sich – in Y-Richtung gesehen – nach innen in den Aufnahmeraum hinein erstreckt.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Rampenkontur an wenigstens einem der Klammerschenkel ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist an beiden Klammerschenkeln eine Rampenkontur ausgebildet. Die Rampenkontur wirkt in diesem Fall bevorzugt mit der Wandung des Aufnahmeraums zusammen. Besonders bevorzugt weist jeder Klammerschenkel eine sich seitlich nach außen in Y-Richtung erhebende Rampe auf, die mit den Aufnahmeraum – in Y-Richtung gesehen – seitlich abschließenden Wandungen zusammenwirkt, wobei die Klammerschenkel aufeinander zugestellt werden, wenn die Halteklammer relativ zu dem Klemmrahmen in X-Richtung verlagert wird.
Die Rampenkontur stellt insgesamt eine besonders einfache und zugleich sichere Möglichkeit dar, ein Aufeinander-Zustellen der Klammerschenkel zu bewirken. Ist sie dabei in dem Aufnahmeraum ausgebildet, können die Klammerschenkel selbst von einer Rampenkontur freigehalten werden, was gegebenenfalls geometrische Vorteile in Hinblick auf die Befestigung der Klemmvorrichtung an dem zweiten Bauteil hat. Ist die Rampenkontur an wenigstens einem der Klammerschenkel ausgebildet, ermöglicht dies eine besonders einfache Herstellung der Klemmvorrichtung, insbesondere dann, wenn keine Rampenkontur in dem Aufnahmeraum ausgebildet werden muss.
Die Halteklammer weist vorzugsweise Kunststoff auf oder besteht bevorzugt aus Kunststoff. Besonders bevorzugt ist die Halteklammer als Spritzgussbauteil, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass der Klemmrahmen einen Klammeradapter aufweist, an dem die Klemmkontur ausgebildet ist. In dem Klammeradapter ist ein Rahmenelement des Klemmrahmens entlang der ersten Richtung verschieblich zumindest bereichsweise aufgenommen. Das Rahmenelement weist den Aufnahmeraum für die Haltklammer auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Funktionalität der Klemmkontur dem Klammeradapter zugeordnet, wobei die Funktionalität des Aufnahmeraums dem Rahmenelement zugeordnet wird. Auf diese Weise ist es möglich, die Befestigungsfunktion an dem ersten Bauteil einerseits und die verschiebliche Aufnahme der Halteklammer andererseits funktional voneinander zu trennen, sodass beide Funktionen – insbesondere unabhängig voneinander – optimiert werden können. Hierdurch wird insbesondere ein zugleich besonders sicherer und einfach zu bedienender Mechanismus der Klemmvorrichtung möglich.
Bevorzugt ist der Klemmrahmen zweiteilig ausgebildet, wobei er zum einen den Klammeradapter und zum anderen das Rahmenelement aufweist. Die Klemmkontur weist in diesem Fall bevorzugt wenigstens eine, insbesondere hakenförmige Rastzunge auf, wie dies bereits zuvor erläutert wurde, wobei auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
Der Klammeradapter ist vorzugsweise rahmenförmig ausgebildet. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Klammeradapter das Rahmenelement – entlang einer sich um die X-Richtung erstreckenden Umfangslinie – umgreift. Das Rahmenelement ist bevorzugt von dem Klammeradapter entlang der ersten Richtung verschieblich gehalten.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Rahmenelement und/oder der Klammeradapter Kunststoff umfasst/umfassen, oder bevorzugt aus Kunststoff besteht/bestehen. Besonders bevorzugt ist/sind das Rahmenelement und/oder Klammeradapter als Spritzgussbauteil, insbesondere aus Kunststoff, ausgebildet.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das Rahmenelement einseitig geschlossen ausgebildet ist, sodass der Aufnahmeraum des Rahmenelements ein Schubfach für die Halteklammer bildet.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Halteklammer gemeinsam mit dem Rahmenelement relativ zu dem Klammeradapter verschieblich ist. Dabei ist vorzugsweise zugleich vorgesehen, dass die Halteklammer auch relativ zu dem Rahmenelement verschieblich ist. In einer Stufe des Befestigungsvorgangs der beiden Bauteile aneinander ist es dann möglich, zunächst die Halteklammer gemeinsam mit dem Rahmenelement relativ zu dem Klammeradapter zu bewegen, insbesondere wenn dieser bereits in die Aufnahmeausnehmung eingesetzt ist. Sobald die Halteklammer in einer vorherbestimmten Relativposition zu dem Bügelteil angeordnet ist, insbesondere sobald die Halteklammer mit ihrer Anschlagsfläche an dem Bügelteil anschlägt, ist es dann möglich, das Rahmenelement in einer weiteren Stufe des Befestigungsvorgangs relativ zu der Halteklammer zu verschieben, wobei es insbesondere auf die Halteklammer aufgeschoben werden kann, wobei durch die Rampenkontur die Klammerschenkel in Y-Richtung relativ zueinander zugestellt werden, sodass das Bügelteil durch die Klammerschenkel geklammert und damit letztlich die Befestigung der Bauteile aneinander bewirkt wird. Auf diese Weise wird ein sehr einfacher und zugleich äußerst zuverlässiger Mechanismus bereitgestellt, durch den die beiden Bauteile aneinander befestigt werden können.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Klemmkontur wenigstens einen Anschlag für eine die Aufnahmeausnehmung aufweisende Anbindungslasche aufweist. Dadurch ist es möglich, den Klemmrahmen, insbesondere den Klammeradapter, in einer vorherbestimmten, durch den Anschlag vorgegebenen Position relativ zu der Aufnahmeausnehmung beziehungsweise der Anbindungslasche anzuordnen, sodass eine reproduzierbare und sichere Befestigung des Klemmrahmens und insbesondere des Klammeradapters an dem ersten Bauteil und damit zugleich auch eine sichere und reproduzierbare Befestigung der beiden Bauteile aneinander möglich ist.
Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Klemmkontur wenigstens ein Formschlusselement aufweist, wobei das wenigstens eine Formschlusselement mit einem an der Halteklammer ausgebildeten Gegenformschlusselement zusammenwirkt, um die Klemmvorrichtung an der Aufnahmeausnehmung festzulegen. Insbesondere ist das Formschlusselement bevorzugt so ausgebildet, dass die Rastzunge in ihrer an der Aufnahmeausnehmung verrasteten Position gehalten wird, solange das Formschlusselement mit dem Gegenformschlusselement zusammenwirkt. Dadurch ist es in einfacher und sicherer Weise möglich, die Befestigung des Klemmrahmens, insbesondere des Klammeradapters, an der Aufnahmeausnehmung zu sichern. Das Formschlusselement ist bevorzugt als Verzahnung, insbesondere als Verzahnungsfläche ausgebildet, welche mit einer entsprechenden Gegenverzahnung, insbesondere einer Gegenverzahnungsfläche, die an der Halteklammer ausgebildet ist, zusammenwirkt. Das Formschlusselement ist vorzugsweise – insbesondere innenseitig – an wenigstens einer Rastzunge der Klemmkontur ausgebildet. Durch das Zusammenwirken des Formschlusselements mit dem Gegenformschlusselement wird die Klemmvorrichtung bevorzugt formschlüssig an der Aufnahmeausnehmung festgelegt.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Halteklammer wenigstens einen, sich entlang der ersten Richtung erstreckenden und in der dritten Richtung spreizbar von der Halteklammer abragenden Spreizarm aufweist. Der Spreizarm ist vorzugsweise federelastisch an der Halteklammer vorgesehen. Der Spreizarm wirkt bevorzugt mit der Rastzunge der Klemmkontur zusammen, um diese nach außen in ihre Klemmposition zu drängen und so eine sichere Befestigung des Klemmrahmens an der Aufnahmeausnehmung zu bewirken. Vorzugsweise ist das Gegenformschlusselement an dem Spreizarm angeordnet.
Insbesondere ist das Gegenformschlusselement zu einem besseren Halt der Klemmvorrichtung an dem Spreizarm der Halteklammer angeordnet, der seinerseits in der dritten Richtung nach außen ausstellbar ist, wobei das Gegenformschlusselement in das Formschlusselement eingepresst wird, wobei diese zusammenwirken, um die Klemmvorrichtung an der Aufnahmeausnehmung festzulegen. Die Befestigung wird so ganz besonders sicher.
Besonders bevorzugt sind zwei Spreizarme an der Halteklammer vorgesehen, insbesondere ein erster Spreizarm – in Z-Richtung gesehen – oben, und ein zweiter Spreizarm – in Z-Richtung gesehen – unten an der Halteklammer. Jeder Spreizarm wirkt bevorzugt mit einer Rastzunge des Klemmrahmens, insbesondere des Klammeradapters, zusammen und drängt diese in seinem gespreizten Zustand nach außen in ihre Rastposition. Die miteinander zusammenwirkenden Formschluss- und Gegenformschlusselemente halten die Rastzunge dann in der verrasteten Position. Zugleich ermöglichen die miteinander zusammenwirkenden Formschluss- und Gegenformschlusselemente eine Kraftübertragung zwischen dem Klemmrahmen, insbesondere dem Klammeradapter, und der Halteklammer, wobei insbesondere die an dem Klemmrahmen wirkende Klemmkraft in die Halteklammer eingeleitet und abgestützt wird, und wobei eine Kraftübertragung in X-Richtung, auch zwischen den miteinander verbundenen Bauteilen, möglich ist.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass das Rahmenelement eine sich entlang der ersten Richtung erstreckende Spreizkontur aufweist, mittels welcher der Spreizarm in der dritten Richtung durch Verschieben des Rahmenelements relativ zu der Halteklammer spreizbar ist. Die Spreizkontur ist bevorzugt zumindest bereichsweise rampenartig ausgebildet. Werden das Rahmenelement und die Halteklammer zusammengeschoben, untergreift die Spreizkontur den Spreizarm, wodurch dieser in Z-Richtung ausgestellt und gegen die Rastzunge gedrängt wird. Hierdurch wird auch die Rastzunge in Z-Richtung ausgestellt und in ihre Rastposition gedrängt. Die miteinander zusammenwirkenden Formschluss- und Gegenformschlusselemente bewirken eine Verriegelung der Rastzunge in ihrer Rastposition, wodurch die Befestigung sehr sicher ist.
Es wird auch ein Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass die Halteklammer an einem – dem ersten Ende entlang der ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden – zweiten Ende wenigstens einen Clipshaken aufweist, wobei der Klemmrahmen wenigstens eine Rastöffnung aufweist, in welcher der Clipshaken in einer vorherbestimmten Relativlage der Halteklammer zu dem Klemmrahmen einrastbar ist. Vorzugsweise weist das Rahmenelement die wenigstens eine Rastöffnung auf, wobei der Clipshaken in die Rastöffnung in einer vorherbestimmten Relativlage der Halteklammer zu dem Rahmenelement einrastbar ist. Auf diese Weise kann die Halteklammer relativ zu dem Klemmrahmen gesichert werden. Der wenigstens eine Clipshaken ist dabei an dem den Klammerschenkeln abgewandten, zweiten Ende der Halteklammer angeordnet, wobei er in einer gewünschten Schiebelage des Klemmrahmens relativ zu der Halteklammer in die wenigstens eine Rastöffnung einschnappt.
Besonders bevorzugt sind – analog zu den Klammerschenkeln – zwei Clipshaken an der Halteklammer vorgesehen, die sich – wie die Klammerschenkel – in der zweiten Richtung gesehen gegenüberliegen. Entsprechend weist dann bevorzugt der Klemmrahmen, insbesondere das Rahmenelement, zwei Rastöffnungen auf, in welche jeweils ein Clipshaken einrasten kann. Ist der wenigstens eine Clipshaken in der wenigstens einen Rastöffnung eingerastet, sind die beiden Bauteile mittels der Klemmvorrichtung sicher und fest aneinander angeordnet. Die Klemmvorrichtung ist dann in einem verriegelten Zustand und kann nicht ohne weiteres gelöst werden. Insbesondere kann sie sich nicht versehentlich selbst lösen.
Es ist aber bevorzugt möglich, mit einem Werkzeug in die wenigstens eine Rastöffnung einzugreifen, um den wenigstens einen Clipshaken aus der Rastöffnung zu drängen. Dadurch kann die Klemmvorrichtung entriegelt werden, wobei insbesondere wieder eine Relativverlagerung zwischen dem Klemmrahmen und der Halteklammer möglich ist. Auf diese Weise ist es einfach und zerstörungsfrei möglich, die Befestigung der beiden Bauteile aneinander aufzuheben und die Klemmvorrichtung von den beiden Bauteilen zerstörungsfrei zu entfernen. Diese kann dann in einfacher und kostensparender Weise wieder benutzt werden.
Vorzugsweise ist/sind der wenigstens eine Clipshaken, die wenigstens eine Rastzunge, die Klammerschenkel, und/oder der wenigstens eine Spreizarm elastisch rückfedernd ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass die Klemmvorrichtung in einfacher Weise von der Aufnahmeausnehmung, insbesondere der Anbindungslasche, gelost werden kann, sodass die Verbindung der beiden Bauteile tatsächlich zerstörungsfrei aufhebbar ist. Die Klemmvorrichtung kann dann – wie bereits angedeutet – wiederverwendet werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile aneinander geschaffen wird, die eine Klemmvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. Die Verbindungsanordnung weist außerdem eine – insbesondere an einem ersten Bauteil angeordnete – Anbindungslasche auf, die eine Aufnahmeausnehmung aufweist. Die Aufnahmeausnehmung und die Klemmkontur der Klemmvorrichtung sind derart aufeinander abgestimmt, dass der Klemmrahmen kraft- und/oder formschlüssig in der Aufnahmeausnehmung anordenbar ist. Auf diese Weise verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Klemmvorrichtung erläutert wurden. Insbesondere ist eine einfache, sichere und schnelle Verbindung der beiden Bauteile aneinander möglich.
Die Aufnahmeausnehmung ist vorzugsweise als Langloch ausgebildet, insbesondere als Langloch, welches sich mit seiner längeren Ausdehnung in Y-Richtung, also entlang der zweiten Richtung, erstreckt.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Verbindungsanordnung bevorzugt, das sich dadurch auszeichnet, dass diese ein Bügelteil – insbesondere an einem zweiten Bauteil – aufweist, wobei die Klemmaussparung der Klemmvorrichtung und das Bügelteil derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Bügelteil in der Klemmaussparung festklemmbar ist. Mittels der Verbindungsanordnung sind die beiden Bauteile ohne weiteres sicher und stabil aneinander verbindbar, indem der Klemmrahmen an der Anbindungslasche befestigt wird, wobei das Bügelteil in der Klemmaussparung festgeklemmt wird. Insbesondere ist das Bügelteil in der Klemmaussparung festklemmbar, wenn die Klammerschenkel der Klemmvorrichtung – entlang der zweiten Richtung gesehen – aufeinander zugestellt sind. Das Bügelteil erstreckt sich bevorzugt entlang der dritten Richtung, also in Z-Richtung.
Insgesamt ist mithilfe der Verbindungsanordnung in einfacher Weise ein Toleranzausgleich bei der Befestigung der beiden Bauteile aneinander bewirkbar. Indem die Halteklammer der Klemmvorrichtung an dem zweiten Bauteil anschlägt, ist der Abstand entlang der ersten Richtung eingestellt. In der zweiten Richtung kann die Klemmvorrichtung vor dem Festlegen des Klemmrahmens aufgrund des sich entlang der zweiten Richtung mit seiner langen Seite erstreckenden Langlochs der Anbindungslasche gegebenenfalls gemeinsam mit dem zweiten Bauteil ausgerichtet werden. In der dritten Richtung, also in Z-Richtung, wird die Klemmvorrichtung – vorzugsweise gemeinsam mit dem ersten Bauteil – in der gewünschten Relativlage positioniert. Dies ist deswegen möglich, weil sich das Bügelteil – entlang der dritten Richtung gesehen – durch die Klemmaussparung erstreckt, wobei die Klemmvorrichtung in einer Vielzahl von Z-Positionen, vorzugsweise in beliebiger Z-Position, an das Bügelteil geklemmt werden kann. Nach der Positionierung wird die Klemmvorrichtung zusammengeschoben, wobei zum einen die Klemmfunktion ausgelöst und zum anderen die Klemmvorrichtung in dem Langloch festgelegt wird – insbesondere mittels der Spreizkontur und des wenigstens einen Spreizarms, welcher die wenigstens eine Rastzunge in ihre Verriegelungsposition drängt und zugleich mithilfe der zusammenwirkenden Formschluss- und Gegenformschlusselemente dort verriegelt.
Es wird ein Ausführungsbeispiel der Verbindungsanordnung bevorzugt, bei welchem die verbindenden Bauteile durch einen Schließbügel als zweites Bauteil – welcher bevorzugt das Bügelteil darstellt – und einen Querträger als erstes Bauteil gebildet sind. Besonders bevorzugt sind die beiden verbindenden Bauteile als Frontendträger und Frontendadapter für ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen, ausgebildet. Es ist möglich, dass die Anbindungslasche an dem Frontendadapter oder Querträger einstückig oder aber durch eine Kunststoffanspritzung ausgebildet ist.
Schließlich wird die Aufgabe gelöst, indem ein Verfahren zur Befestigung zweier Bauteile aneinander geschaffen wird, wobei das Verfahren bevorzugt unter Verwendung einer Klemmvorrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt wird. Alternativ oder zusätzlich wird das Verfahren bevorzugt unter Verwendung einer Verbindungsanordnung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele durchgeführt. Das Verfahren weist vorzugsweise folgende Schritte auf: Es wird ein Klemmrahmen in eine Aufnahmeausnehmung an einem ersten Bauteil eingeschoben. Eine Halteklammer wird relativ zu dem Klemmrahmen verlagert, und ein Bügelteil eines zweiten Bauteils wird mit der Halteklammer umgriffen. Schließlich wird das erste Bauteil an dem zweiten Bauteil befestigt, indem der Klemmrahmen mit der Aufnahmeausnehmung form- und/oder kraftschlüssig verbunden wird, wobei das Bügelteil durch die Halteklammer klemmend oder klammernd umgriffen wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren verwirklichen sich die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Klemmvorrichtung und der Verbindungsanordnung beschrieben wurden.
Bevorzugt wird der Klemmrahmen mit einem Rand der Aufnahmeausnehmung form- und/oder kraftschlüssig verbunden. Dabei ist es möglich, dass der Klemmrahmen wenigstens eine Rastzunge aufweist, mit der er in der Aufnahmeausnehmung verrastet wird. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der Klemmrahmen nach Art einer Presspassung in der Aufnahmeausnehmung festgelegt wird.
Vorzugsweise wird das Bügelteil mit an der Halteklammer vorgesehenen Klammerschenkeln umgriffen, welche entlang der zweiten Richtung aufeinander zugestellt werden, um das Bügelteil zu klemmen oder zu klammern.
Die Beschreibung der Klemmvorrichtung und der Verbindungsanordnung einerseits und des Verfahrens andererseits sind komplementär zueinander zu verstehen. Verfahrensschritte, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit der Klemmvorrichtung oder der Verbindungsanordnung beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Schritte einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens. Merkmale der Klemmvorrichtung oder der Verbindungsanordnung, die explizit oder implizit in Zusammenhang mit dem Verfahren beschrieben wurden, sind bevorzugt einzeln oder miteinander kombiniert Merkmale eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Klemmvorrichtung oder der Verbindungsanordnung. Das Verfahren zeichnet sich bevorzugt durch wenigstens einen Verfahrensschritt aus, welcher durch wenigstens ein Merkmal der Klemmvorrichtung oder der Verbindungsanordnung gekennzeichnet ist. Die Verbindungsanordnung oder die Klemmvorrichtung zeichnet/zeichnen sich bevorzugt durch wenigstens ein Merkmal aus, welches durch wenigstens einen Verfahrensschritt einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bedingt ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Klemmvorrichtung, und
2 eine schematische Darstellung verschiedener Schritte einer Ausführungsform des Verfahrens sowie eines Ausführungsbeispiels der Verbindungsanordnung mit dem Ausführungsbeispiel der Klemmvorrichtung gemäß 1.
1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Klemmvorrichtung 1 zur Verbindung zweier hier nicht dargestellter Bauteile, wobei die Klemmvorrichtung 1 bevorzugt eingerichtet ist zur Verbindung eines Frontendadapters für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Personenkraftwagen als erstes Bauteil an einem Schließbügel eines Frontendträgers als zweitem Bauteil. Die Klemmvorrichtung 1 ist aber auch zur Befestigung anderer Bauteile aneinander geeignet. Sie weist einen Klemmrahmen 3 auf, der bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet ist. Dabei weist der Klemmrahmen einen Klammeradapter 5 als ein erstes Teil und ein Rahmenelement 7 als ein zweites Teil auf. Alternativ ist es möglich, dass der Klemmrahmen 3 einteilig ausgebildet ist.
Der Klemmrahmen 3 weist an einer Außenseite eine Klemmkontur 9 auf, die eingerichtet ist zur kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung des Klemmrahmens 3 in einer an einem ersten Bauteil angeordneten Aufnahmeausnehmung, die bevorzugt als Langloch insbesondere einer Anbindungslasche ausgebildet ist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Klemmkontur 9 an dem Klammeradapter 5 angeordnet, wobei sie hier insbesondere einstückig mit dem Klammeradapter 5 ausgebildet ist.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Klemmkontur 9 zwei sich gegenüberliegend angeordnete, hakenförmige Rastzungen 11 auf, die eingerichtet sind, um die Aufnahmeausnehmung verrastend zu hintergreifen und so eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Klemmrahmen 3 und dem ersten Bauteil zu bewirken. Alternativ ist es möglich, dass die Klemmkontur 9 eingerichtet ist zum Bewirken einer rein kraftschlüssigen Verbindung mit dem ersten Bauteil, insbesondere zur Herstellung einer Presspassung. Eine solche Ausgestaltung wird allerdings besonders bevorzugt in Zusammenhang mit einem Ausführungsbeispiel, bei dem der Klemmrahmen 3 einteilig ausgebildet ist.
Die Klemmkontur 9 weist außerdem hier pro Rastzunge 11 jeweils einen Anschlag 13 für die Anbindungslasche, welche die Aufnahmeausnehmung aufweist, auf. Damit ist ein Rand der Aufnahmeausnehmung zwischen dem Anschlag 13 einerseits und den Rastzungen 11 andererseits einklemmbar, wodurch der Klammeradapter 5 und damit auch der Klemmrahmen 3 sicher und fest an dem ersten Bauteil befestigt werden kann.
Der Klemmrahmen 3 weist außerdem einen innenseitigen Aufnahmeraum 15 auf, den bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Rahmenelement 7 aufweist. Dabei ist der Klemmrahmen 3 insgesamt hülsenförmig oder rahmenförmig ausgebildet, wobei er den Aufnahmeraum 15 hülsen- oder rahmenförmig umschließt. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist zum einen der Klammeradapter 5 hülsen- oder rahmenförmig ausgebildet, wobei er das Rahmenelement 7 hülsen- oder rahmenartig umgreift, wobei auch das Rahmenelement 7 selbst hülsen- oder rahmenförmig ausgebildet ist, indem es den Aufnahmeraum 15 hülsen- oder rahmenartig umgreift.
Der Klemmrahmen 3, hier insbesondere das Rahmenelement 7, ist im Übrigen einseitig geschlossen ausgebildet und weist daher eine Rückwand 17 auf. Der Aufnahmeraum 15 ist demnach als eine Art Schubfach ausgebildet.
Die Klemmvorrichtung 1 weist außerdem eine Halteklammer 19 auf, die zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum 15 in einer ersten Richtung, die auch als X-Richtung bezeichnet wird, verschiebbar aufgenommen, insbesondere verschiebbar geführt ist. Die Halteklammer 19 weist an einem ersten Ende 21 – in X-Richtung gesehen – zwei Klammerschenkel 23 auf, die sich entlang der X-Richtung erstrecken und sich entlang einer zweiten Richtung, die auch als Y-Richtung bezeichnet wird, gegenüberliegen. Dabei steht die zweite Richtung senkrecht auf der ersten Richtung. Die Klammerschenkel 23 weisen eine Klammerkontur auf, mit der sie ein vorzugsweise im Wesentlichen zylindrisch ausgebildetes Bügelteil eines zweiten Bauteils klammernd umgreifen können.
Insbesondere umgreifen die Klammerschenkel 23 eine Klemmaussparung 25, die bevorzugt eingerichtet ist zur Aufnahme des Bügelteils des zweiten Bauteils, wobei sich die Klemmaussparung 25 zwischen den Klammerschenkeln 23 entlang einer dritten Richtung, die auch als Z-Richtung bezeichnet wird, erstreckt. Entsprechend erstreckt sich bevorzugt auch das Bügelteil des zweiten Bauteils entlang der dritten Richtung. Die dritte Richtung steht dabei senkrecht sowohl auf der ersten als auch auf der zweiten Richtung. In 1 ist ein Koordinatenkreuz eingezeichnet, welches die verschiedenen Richtungen anzeigt.
Die Klemmvorrichtung 1 weist außerdem – bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel an der Halteklammer 19 – eine entlang der X-Richtung abfallende, seitliche Rampenkontur 27 auf. Alternativ ist es auch möglich, dass die Rampenkontur 27 innenseitig an dem Rahmenelement 7 vorgesehen ist, insbesondere an wenigstens einer Seitenwandung des Aufnahmeraums 15.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Rampenkontur 27 an jedem der Klammerschenkel 23 je eine Rampe 29 auf. Dabei nimmt ein in Y-Richtung gemessenes Breitenmaß der Halteklammer 19 im Bereich der Klammerschenkel 23 an den Rampen 29 in positiver X-Richtung gesehen zu, wobei die Rampen 29 eingerichtet sind, um mit Seitenwandungen 31 des Rahmenelements 7 derart zusammenzuwirken, dass die Klammerschenkel 23 entlang der Y-Richtung aufeinander zugestellt werden, wenn die Halteklammer 19 in den Aufnahmeraum 15 hineinverlagert wird. In diesem Zustand umgreifen dann die Klammerschenkel 23 das in der Klemmaussparung 25 angeordnete Bügelteil des zweiten Bauteils und klemmen dieses fest.
Allgemein zeigt sich also, dass die Klammerschenkel 23 in der zweiten Richtung aufeinander zustellbar sind, wenn die Halteklammer 19 und der Klemmrahmen 3, hier insbesondere das Rahmenelement 7, relativ zueinander entlang der ersten Richtung verlagert werden.
Die Halteklammer 19 weist im Übrigen eine Anschlagfläche 33 auf, mit welcher die Halteklammer 19 während der Montage an dem Bügelteil des zweiten Bauteils anschlägt. Durch den Anschlag der Anschlagfläche 33 an dem Bügelteil wird dann vorzugsweise die X-Position der beiden Bauteile relativ zueinander bestimmt.
Es zeigt sich auch, dass der Klammeradapter 5 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel rahmenförmig ausgebildet ist, wobei das Rahmenelement 7 in dem Klammeradapter 5 – in X-Richtung gesehen – verschieblich gehalten und vorzugsweise geführt ist.
Vorzugsweise ist zumindest ein Element ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus dem Klapperadapter 5, dem Rahmenelement 7 und der Halteklammer 19 als Spritzgussteile aus Kunststoff ausgebildet. Besonders bevorzugt sind alle drei Elemente, nämlich der Klammeradapter 5, das Rahmenelement 7 und die Halteklammer 19 als Spritzgussbauteile aus Kunststoff ausgebildet.
Die Halteklammer 19 ist gemeinsam mit dem Rahmenelement 7 relativ zu dem Klammeradapter 5 – in X-Richtung gesehen – verschieblich gehalten, vorzugsweise geführt. Zusätzlich ist die Halteklammer 19 auch relativ zu dem Rahmenelement 7 in dem Aufnahmeraum 15 verschieblich gehalten und vorzugsweise geführt.
Die Klemmkontur 9 weist vorzugsweise wenigstens ein Formschlusselement 35 auf, das mit wenigstens einem Gegenformschlusselement 37, das an der Halteklammer 19 angeordnet ist, zusammenwirkt, um die Klemmvorrichtung 1 an der Aufnahmeausnehmung – insbesondere formschlüssig – festzulegen. Das Formschlusselement 35 ist bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel als Verzahnungsfläche 39 ausgebildet, wobei an jeder der Rastzungen 11 innenseitig eine solche Verzahnungsfläche 39 vorgesehen ist. Das Gegenformschlusselement 37 ist hier ebenfalls als Verzahnungsfläche 41 ausgebildet, wobei die Verzahnungsflächen 39, 41 derart aufeinander abgestimmt sind, dass sie formschlüssig miteinander in Eingriff bringbar sind.
Die Halteklammer 19 weist zwei sich – in Z-Richtung gesehen – gegenüberliegende Spreizarme 43 auf, die sich – in X-Richtung gesehen – erstrecken, wobei sie von einem Grundkörper 45 der Halteklammer 19 – in Z-Richtung gesehen – spreizbar und insbesondere federelastisch spreizbar – abragen. Die Gegenformschlusselemente 37, insbesondere die Verzahnungsflächen 41 sind dabei an den Spreizarmen 43 angeordnet.
Das Rahmenelement 7 weist eine Spreizkontur 47 auf, insbesondere zwei – in Z-Richtung gesehen – gegenüberliegend angeordnete Spreizvorsprünge 49, wobei hier aufgrund der Blickrichtung von 1 nur ein Spreizvorsprung 49 dargestellt ist. Mit der Spreizkontur 47, die sich in X-Richtung erstreckt, sind die Spreizarme 43 in Z-Richtung durch Verschieben des Rahmenelements 7 relativ zu der Halteklammer 19 spreizbar.
Insbesondere wenn die Halteklammer 19 in den Aufnahmeraum 15 hinein verlagert wird, oder wenn das Rahmenelement 7 auf die Halteklammer 19 aufgeschoben wird, sodass diese weiter in den Aufnahmeraum 15 hinein verlagert wird, untergreifen die Spreizvorsprünge 49 jeweils die Spreizarme 43 und stellen diese in Z-Richtung aus, sodass die Spreizarme 43 gegen die Rastzungen 11 gedrängt werden. Hierdurch werden auch die Rastzungen 11 – in Z-Richtung gesehen – nach außen gedrängt und umklammern dabei sicher und fest die Aufnahmeausnehmung des ersten Bauteils. Zugleich greifen die Verzahnungsflächen 39, 41 formschlüssig ineinander und verriegeln so die Rastzungen 11 in ihrer Rastposition.
Die Halteklammer 19 weist an einem – dem ersten Ende 21 entlang der X-Richtung gegenüberliegend angeordneten, zweiten Ende 51 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Clipshaken 53 auf. Der Klemmrahmen 3, hier das Rahmenelement 7 weist für jeden der Clipshaken 53 eine diesem zugeordnete Rastöffnung 55 auf, wobei hier aufgrund der Perspektive in 1 nur eine der Rastöffnungen 55 dargestellt ist. Die Clipshaken 53 sind in einer vorherbestimmten Relativlage der Halteklammer 19 zu dem Rahmenelement 7 in die Rastöffnungen 55 einrastbar. Auf diese Weise kann die Befestigung der beiden Bauteile aneinander über die Klemmvorrichtung 1 letztlich verriegelt werden, wobei die Befestigung dadurch gelöst werden kann, dass mithilfe eines Werkzeugs die Clipshaken 53 aus den Rastöffnungen 55 herausgedrängt werden, wodurch wiederum eine Relativverlagerung zwischen dem Rahmenelement 7 und der Halteklammer 19 möglich wird, um die Befestigung der Bauteile aneinander zu lösen. Dabei zeigt sich, dass die Clipshaken 53, die Rastzungen 11, die Spreizarme 43 und auch die Klammerschenkel 23 insgesamt elastisch rückfedernd ausgebildet sind, sodass die Klemmvorrichtung 1 von den beiden miteinander verbundenen Bauteilen – und damit auch deren Verbindung – zerstörungsfrei gelöst werden kann. Die Klemmvorrichtung 1 ist dann entsprechend wiederverwendbar.
2 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des Verfahrens zur Verbindung zweier Bauteile aneinander sowie auch eine Verbindungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile aneinander. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
Insbesondere zeigt 2a) eine Verbindungsanordnung 57, welche die Klemmvorrichtung 1 gemäß 1 sowie eine an einem ersten Bauteil angeordnete Anbindungslasche 58 mit einer Aufnahmeausnehmung 59 und ein Bügelteil 61 eines zweiten Bauteils aufweist. Die Anbindungslasche 58 ist vorzugsweise an einem Frontendadapter eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens angeordnet, wobei sie einstückig mit diesem ausgebildet sein kann, beispielsweise an diesen angespritzt. Das Bügelteil 61 ist vorzugsweise als Schließbügel eines Frontendträgers eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, ausgebildet.
Die Aufnahmeausnehmung 59 ist hier als Langloch ausgebildet, das sich mit seiner langen Seite entlang der zweiten Richtung, also der Y-Richtung, erstreckt.
2a) zeigt die verschiedenen Elemente der Verbindungsanordnung 57 in einem bereits grob zueinander ausgerichteten, jedoch noch nicht miteinander verbundenen Zustand.
2b) zeigt schematisch, dass in einem ersten Schritt eines Verfahrens zur Verbindung der beiden Bauteile aneinander der Klemmrahmen 3, hier konkret der Klammeradapter 5, gemeinsam mit der Halteklammer 19 und hier konkret auch gemeinsam mit dem Rahmenelement 7 in die Aufnahmeausnehmung 59 eingeschoben wird. Dabei wirkt die Klemmkontur 9 mit der Aufnahmeausnehmung 59 zusammen, um den Klemmrahmen 3 an der Anbindungslasche 58 festzulegen. Insbesondere wird dabei der Klammeradapter 5 mit den Rastzungen 11 in die Aufnahmeausnehmung 59 eingerastet, wobei er mit den hier nicht dargestellten Anschlägen 13 an einem Rand der Aufnahmeausnehmung 59 anschlägt. Dabei ist ein Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen in Y-Richtung durch Verschieben des Klammeradapters 5 in der Aufnahmeausnehmung 59 möglich, da die als Langloch ausgebildete Aufnahmeausnehmung 59 sich bevorzugt – in Y-Richtung – über einen größeren Bereich erstreckt, als es der – ebenfalls in Y-Richtung gemessenen – Breite des Klammeradapters 5 entspricht.
Ein Toleranzausgleich in Z-Richtung ist möglich, indem die Anbindungslasche 58 gemeinsam mit der Klemmvorrichtung 1 in Z-Richtung relativ zu dem Bügelteil 61 verlagert wird. Dies ist ohne weiteres deswegen möglich, weil die Klemmvorrichtung 1 das Bügelteil 61 in einer – quasi beliebigen – Vielzahl von Z-Positionen klemmend umgreifen kann.
In 2c) ist dargestellt, dass in einem nächsten Schritt des Verfahrens die Halteklammer 19 gemeinsam mit dem Rahmenelement 7 relativ zu dem Klammeradapter 5 – in X-Richtung – auf das Bügelteil 61 zu verlagert wird, wobei dieses von der Halterklammer 19, insbesondere von den Klammerschenkeln 23 umgriffen wird. Dabei wird das Bügelteil 61 in der Klemmaussparung 25 angeordnet. Die Relativverlagerung erfolgt solange, bis das Bügelteil 61 an der Anschlagfläche 33 anschlägt. Damit ist dann die X-Position der beiden Bauteile relativ zueinander eingestellt, beziehungsweise ein Toleranzausgleich zwischen den Bauteilen in X-Richtung ist geschaffen.
In 2d) ist dargestellt, dass das erste Bauteil an dem zweiten Bauteil befestigt wird, indem das Bügelteil 61 durch die Halteklammer 19, insbesondere durch die Klammerschenkel 23, klemmend umgriffen wird, wobei zugleich der Klemmrahmen 3, hier insbesondere der Klammeradapter 5, vorzugsweise form- und kraftschlüssig mit der Aufnahmeausnehmung 59 der Anbindungslasche 58 verbunden wird. Dies wird ausgehend von der in 2c) dargestellten Position dadurch bewirkt, dass das Rahmenelement 7 nunmehr relativ zu dem Klammeradapter 5 und zugleich relativ zu der Halteklammer 19 weiter in X-Richtung auf das Bügelteil 61 zu verlagert wird, sodass die Halteklammer 19 weiter in den Aufnahmeraum 15 hineinverlagert wird. Dabei wirken die Rampen 29 mit den Seitenwandungen 31 des Rahmenelements 7 zusammen, sodass die Klammerschenkel 23 – in Y-Richtung gesehen – aufeinander zugestellt werden, wobei sie das Bügelteil 61 klemmend umgreifen. Zugleich untergreifen die Spreizvorsprünge 49 die Spreizarme 43 und drängen diese – in Z-Richtung gesehen – nach außen, wodurch diese ihrerseits wiederum die Rastzungen 11 – in Z-Richtung gesehen – nach außen drängen. Dadurch wird die Reibung zwischen dem Klammeradapter 5 und der Aufnahmeausnehmung 59 erhöht, sodass diese Elemente nicht nur form- sondern auch kraftschlüssig aneinander festgelegt werden, wodurch deren Relativlage nunmehr bestimmt ist. Zugleich werden die Verzahnungsflächen 41, 39 formschlüssig ineinander gedrängt, wodurch die Rastzungen 11 in ihrer klemmenden Position oder Rastposition verriegelt werden, wobei zugleich die Halteklammer 19 und der Klammeradapter 5 fest und formschlüssig miteinander verbunden werden. Schließlich greifen die Clipshaken 53 in die Rastöffnungen 55 ein, wodurch die Klemmvorrichtung 1 und damit letztlich die Befestigung der beiden Bauteile aneinander verriegelt wird. Es ist dann eine sichere, stabile und haltbare Verbindung der beiden Bauteile aneinander mithilfe der Klemmvorrichtung 1 bewirkt, die nicht mehr ohne weiteres gelöst werden kann.
Die Verbindung kann allerdings gelöst werden, indem insbesondere mithilfe eines Werkzeugs die Clipshaken 53 aus den Rastöffnungen 55 gedrängt werden, wodurch es wiederum möglich wird, das Rahmenelement 7 relativ zu der Halteklammer 19 und auch relativ zu dem Klammeradapter 5 – nun in negativer X-Richtung – von dem Bügelteil 61 weg zu verlagern. Dadurch wird die Verbindung der beiden Elemente wieder geöffnet. Da sowohl die Spreizarme 43 als auch die Rastzungen 11 federelastisch ausgebildet sind, ist es dann auch wieder möglich, die Rastzungen 11 aufeinander zuzuschwenken, und so den Klammeradapter 5 aus der Aufnahmeausnehmung 59 zu entfernen. Dies alles kann zerstörungsfrei erfolgen, sodass die Klemmvorrichtung 1 wiederverwendet werden kann.
Insgesamt zeigt sich, dass mithilfe der Klemmvorrichtung 1, der Verbindungsanordnung 57 und des Verfahrens eine sichere und feste Verbindung zweier Bauteile aneinander geschaffen werden kann. Ein kostspieliges Toleranzausgleichselement, insbesondere ein Witol-Element, kann entfallen. Es ist kein Schraubprozess mehr erforderlich, wodurch das Verfahren einfach und kostengünstig durchführbar wird. Die Klemmvorrichtung 1 wird nur durch Einschieben und Andrücken in eine einzige Richtung, nämlich in X-Richtung, gesetzt, sodass zur Befestigung der beiden Bauteile aneinander nur ein einziger Fügeschritt erforderlich ist. Ist das Bügelteil des zweiten Bauteils als Schließbügel eines Frontendträgers ausgebildet, bedarf es keinerlei Änderung an dem Schließbügel, um diesen sicher und fest mit einem Frontendadapter zu verbinden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 4321303 C1 [0002]

Claims

Klemmvorrichtung (1) zur Verbindung zweier Bauteile aneinander, mit: – einem Klemmrahmen (3), der an einer Außenseite eine Klemmkontur (9) aufweist, die eingerichtet ist zur kraft- und/oder formschlüssigen Anordnung des Klemmrahmens (3) in einer an einem ersten Bauteil angeordneten Aufnahmeausnehmung (59), wobei – der Klemmrahmen (3) einen innenseitigen Aufnahmeraum (15) aufweist, und mit – einer Halteklammer (19), die zumindest bereichsweise in dem Aufnahmeraum (15) in einer ersten Richtung verschiebbar aufgenommen ist, wobei – die Halteklammer (19) an einem ersten Ende (21) zwei sich jeweils entlang der ersten Richtung erstreckende und sich entlang einer zweiten, senkrecht auf der ersten Richtung stehenden Richtung gegenüberliegende Klammerschenkel (23) aufweist, die eine Klemmaussparung (25) umgreifen, wobei – die Klemmaussparung (25) eingerichtet ist zur Aufnahme eines sich in einer dritten Richtung, die senkrecht auf der ersten und senkrecht auf der zweiten Richtung steht, erstreckenden Bügelteils (61) eines zweiten Bauteils, wobei – die Klemmvorrichtung (1) eine – entlang der ersten Richtung gesehen – abfallende, seitliche Rampenkontur (27) aufweist, mittels welcher – die Klammerschenkel (23) durch Verschieben der Halteklammer (19) und des Klemmrahmens (3) relativ zueinander in der zweiten Richtung aufeinander zustellbar sind.
Klemmvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampenkontur (27) an dem Klemmrahmen (3) in dem Aufnahmeraum (15) ausgebildet ist, oder dass die Rampenkontur (27) an wenigstens einem der Klammerschenkel (23) ausgebildet ist.
Klemmvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmrahmen (3) einen Klammeradapter (5) aufweist, an dem die Klemmkontur (9) ausgebildet ist, wobei in dem Klammeradapter (5) ein Rahmenelement (7) des Klemmrahmens (3) entlang der ersten Richtung verschieblich zumindest bereichsweise aufgenommen ist, wobei das Rahmenelement (7) den Aufnahmeraum (15) für die Halteklammer (19) aufweist.
Klemmvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkontur (9) wenigstens einen Anschlag (13) für eine die Aufnahmeausnehmung (59) aufweisende Anbindungslasche (58) und/oder wenigstens ein Formschlusselement (35) aufweist, wobei das wenigstens eine Formschlusselement (35) vorzugsweise mit einem Gegenformschlusselement (37) an der Halteklammer (19) zusammenwirkt, um die Klemmvorrichtung (1) an der Aufnahmeausnehmung (59) festzulegen.
Klemmvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammer (19) wenigstens einen, sich entlang der ersten Richtung erstreckenden und in der dritten Richtung spreizbar abragenden Spreizarm (43) aufweist, an dem bevorzugt das Gegenformschlusselement (37) angeordnet ist.
Klemmvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenelement (7) eine sich entlang der ersten Richtung erstreckende Spreizkontur aufweist, mittels welcher der Spreizarm (43) durch Verschieben des Rahmenelements (7) relativ zu der Halteklammer (19) – entlang der dritten Richtung gesehen – spreizbar ist.
Klemmvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteklammer (19) an einem – dem ersten Ende (21) entlang der ersten Richtung gesehen gegenüberliegenden – zweiten Ende (51) wenigstens einen Clipshaken (53) aufweist, wobei der Klemmrahmen (3) wenigstens eine Rastöffnung (55) aufweist, wobei der Clipshaken (53) in einer vorherbestimmten Relativlage der Halteklammer (19) zu dem Klemmrahmen (3) in der Rastöffnung (55) einrastbar ist.
Verbindungsanordnung (57) zur Verbindung zweier Bauteile aneinander, mit – einer Klemmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und mit – einer Anbindungslasche (58), die eine Aufnahmeausnehmung (59) aufweist, wobei – die Aufnahmeausnehmung (59) und die Klemmkontur (9) derart aufeinander abgestimmt sind, dass der Klemmrahmen (3) kraft- und/oder formschlüssig in der Aufnahmeausnehmung (59) anordenbar ist.
Verbindungsanordnung (57) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung ein Bügelteil (61) aufweist, wobei die Klemmaussparung (25) und das Bügelteil (61) derart aufeinander abgestimmt sind, dass das Bügelteil (61) in der Klemmaussparung (25) festklemmbar ist.
Verfahren zur Befestigung zweier Bauteile aneinander unter Verwendung einer Klemmvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, und/oder unter Verwendung einer Verbindungsanordnung (57) nach einem der Ansprüche 8 und 9, mit folgenden Schritten: – Einschieben eines Klemmrahmens (3) in eine Aufnahmeausnehmung (59) an einem ersten Bauteil; – Relativverlagern einer Halteklammer (19) relativ zu dem Klemmrahmen (3) und Umgreifen eines Bügelteils (61) eines zweiten Bauteils mit der Halteklammer (19), und – Befestigen des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil durch form- und/oder kraftschlüssiges Verbinden des Klemmrahmens (3) mit der Aufnahmeausnehmung (59) und klemmendes Umgreifen des Bügelteils (61) durch die Halteklammer (19).