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Die Erfindung betrifft ein Befestigungssystem, umfassend ein Konsolenelement, insbesondere eine Mittelkonsole.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Montageverfahren zur Fixierung von wenigstens einem zu klemmenden Element und den Klemmelementen eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems aneinander sowie ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem.
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Ein nicht unwesentlicher Teil der Herstellungskosten eines Kraftfahrzeugs entfällt auf die Montagekosten. Entsprechend besteht ein hohes Interesse an der Reduzierung von Arbeitsgängen und Handgriffen. Dies gilt insbesondere für Positionierungsvorgänge von Bauteilen, die durch Monteure ausgeführt werden müssen. Ferner kann die Montagezeit durch die Minimierung von Befestigungsvorgängen und die Auswahl bestimmter, zeitsparender Befestigungsmethoden reduziert werden.
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Dieser allgemeine Trend trifft auf die Montage von Konsolenelementen an Karosseriebauteilen von Kraftfahrzeugen zu. Es ist üblich, in der Regel vier, mit einem Langloch versehene Schnappmuttern auf am Bodenblech eines Kraftfahrzeugs befestigte Haltewinkel aufzustecken und die Mittelkonsole bzw. ein entsprechendes Modulelement anschließend derart in Bezug zum Bodenblech entlang der Langlöcher zu verschieben, dass die schlussendlich gewünschte Position erreicht wird. Erst dann erfolgt mittels je einer Verschraubung eine Befestigung des Konsolenelements an dem Karosseriebauteil.
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Alternativ hierzu zeigt die
EP 3 789 280 B1 ein Konsolenelement mit einem Grundkörper, an dessen Unterseite vordere und hintere Verbindungselemente angeordnet sind. Bei einer horizontalen Bewegung der Mittelkonsole entlang des Fahrzeugbodens eines Fahrzeugs werden diese in Aufnahmen am Fahrzeugboden eingeschoben. Anschließend wird eine mechanische Verbindung ausgebildet.
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Die
US 5 106 143 A zeigt die Ausbildung einer Verbindung zwischen einem Fahrzeugboden und einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs mittels eines Rastsystems, dessen eine Hälfte am Fahrzeugboden befestigt ist und dessen andere Hälfte an der Unterseite der Mittelkonsole angeordnet ist. Auf diese Weise kann die Mittelkonsole von oben aufgesteckt und verrastet werden.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungssystem und ein Montageverfahren zur Verfügung zu stellen, mit denen auf besonders einfache Weise eine Fixierung eines Konsolenelements und eines Karosseriebauteils aneinander ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem nach Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Montage eines Konsolenelements an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 9. Ergänzend wird ein Kraftfahrzeug, welches das erfindungsgemäße Befestigungssystem umfasst, nach Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.
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Vorteilhafte Ausführungsformen des Befestigungssystems sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 erwähnt.
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Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Befestigungssystem, umfassend ein Konsolenelement, insbesondere eine Mittelkonsole, und ein Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs, sowie umfassend wenigstens zwei zueinander beabstandete Klemmelemente und wenigstens ein zu klemmendes Element. Dabei sind die Klemmelemente an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet, und das zu klemmende Element ist am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet. Das Befestigungssystem umfasst ferner eine Spanneinrichtung, mit der wenigstens eines der Klemmelemente mit einer Spannkraft beaufschlagbar ist, sodass das zu klemmende Element zwischen den Klemmelementen mittels von von den Klemmelementen bewirkten Klemmkräften einklemmbar und auf diese Weise in Bezug auf die Klemmelemente fixierbar ist.
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Unter einem Konsolenelement ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein Bestandteil einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs oder auch eine Mittelkonsole selbst zu verstehen, wobei auch ein Trägerteil, z. B. ein Modulträger zur Anordnung verschiedener Konsolenkomponenten und/oder von Verkleidungselementen, von dem Begriff mit umfasst ist.
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Ein typisches Beispiel für ein Karosseriebauteil im Sinne der Erfindung ist ein Bodenblech eines Kraftfahrzeugs, wobei die Erfindung nicht hierauf beschränkt sein soll.
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An dem Karosseriebauteil und an dem Konsolenelement sind je nach Ausführungsform das zu klemmende Element oder die Klemmelemente angeordnet. Dabei können das zu klemmende Element und/oder die Klemmelemente von dem Karosseriebauteil oder dem Konsolenelement ausgebildet sein oder mit anderen Worten mit diesen jeweils eine bauliche Einheit ausbilden. Alternativ können das zu klemmende Element und/oder die Klemmelemente an dem Karosseriebauteil oder an dem Konsolenelement z. B. zur Verschraubung oder Verschweißung fixiert sein.
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Unter einer Spanneinrichtung ist jede Einrichtung zu verstehen, mit der eine Spannkraft auf wenigstens eines der Klemmelemente aufbringbar ist. Alternativ kann von der Spanneinrichtung eine Spannkraft auf beide Klemmelemente aufgebracht werden. Die Spanneinrichtung kann dabei in einer speziellen Ausführungsform auch durch die Klemmelemente selbst realisiert sein. Mittels der durch die Spanneinrichtung erzeugten Spannkraft ist zwischen dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen in den Kontaktbereichen von dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen, insbesondere an den Kontaktflächen, an denen der mechanische Kontakt zwischen dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen realisiert wird, eine Klemmkraft erzeugbar.
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Das Befestigungssystem umfasst wenigstens zwei zueinander beabstandete Klemmelemente und wenigstens ein zu klemmendes Element. Selbstverständlich kann das Befestigungssystem eine darüberhinausgehende Zahl an Klemmelementen und zu klemmenden Elementen aufweisen, die beispielsweise auch verzahnt ineinandergreifen können.
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Die zwei sich gegenüberliegenden Klemmelemente können in einer speziellen Ausführungsform als Klemmbacken ausgeführt sein.
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Typischerweise weisen die Klemmelemente je eine Klemmfläche auf, an der die Klemmwirkung erzeugt wird und die jeweils dazu ausgebildet und eingerichtet ist, das zu klemmende Element mechanisch zu kontaktieren. Die Klemmflächen der beiden Klemmelemente sind sich gegenüberliegend angeordnet und stehen, wenigstens bei bestimmungsgemäßer Anordnung von den Klemmelementen und dem zu klemmenden Element in Bezug zueinander, mit dem zu klemmenden Element wenigstens teilweise in mechanischem Kontakt.
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Die Klemmelemente sind zueinander beabstandet, wobei der Abstand zwischen den Klemmelementen nicht in jedem Bereich zwischen den Klemmelementen gleich groß sein muss. Sind die Klemmelemente insbesondere im Bereich der Klemmung an jeder Stelle im Wesentlichen gleich zueinander beabstandet, so stellt dies eine besondere Ausführungsform dar, deren Vorteil es ist, dass an jeder Stelle eine im Wesentlichen gleich große Spannkraft erzeugbar ist.
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In einer besonderen Ausführungsform weisen die Klemmelemente, insbesondere wenigstens in Richtung der ersten und/oder der zweiten Positionierungsbewegung, einen abnehmenden Abstand zueinander auf. Mit anderen Worten ist zwischen den Klemmelementen wenigstens in Richtung einer Positionierungsbewegung eine Verringerung des Abstands realisiert. Dadurch kann zum einen die Positionierung von Konsolenelement und Karosseriebauteil zueinander unterstützt werden. Mit anderen Worten bewirkt die Abstandsverringerung eine Selbstzentrierung des Konsolenelements in Bezug zum Karosseriebauteil. Zum anderen kann wenigstens eine erste Vorklemmung durch die Rückstellkräfte der Klemmelemente erzeugt werden, wenn der Abstand der Klemmelemente die hierzu parallel zu messende Dicke des zu klemmenden Elements unterschreitet. Unter einer Positionierungsbewegung ist dabei die Bewegung von Konsolenelement und Karosseriebauteil relativ zueinander zu verstehen, in der das zu klemmende Element in den Zwischenraum zwischen den Klemmelementen eingeführt wird oder zwecks Positionierung zwischen den Klemmelementen bewegt wird.
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Dass die Klemmelemente bei bestimmungsgemäßer Anordnung von dem zu klemmenden Element zwischen den Klemmelementen zueinander beabstandet sind, bedeutet dabei nicht zwingend, dass sie auch dann zueinander beabstandet sind, wenn das zu klemmende Element nicht zwischen den Klemmelementen angeordnet ist. Insbesondere bedeutet es nicht, dass in dieser Situation die Klemmelemente weiter zueinander beabstandet sind als die Dicke des zu klemmenden Elements. In einer speziellen Ausführungsform sind die Klemmelemente zueinander, durch die Positionierung des zu klemmenden Elements zwischen den Klemmelementen und einer damit verbundenen Krafteinwirkung auf die Klemmelemente beabstandbar. Das bedeutet, dass durch die Anordnung des zu klemmenden Elements zwischen den Klemmelementen der Abstand zwischen den Klemmelementen vergrößerbar ist. Eine solche Ausführungsform ermöglicht es, zur Erzeugung einer Klemmwirkung mittels der Klemmelemente die Rückstellkraft wenigstens eines der Klemmelemente, insbesondere beider Klemmelemente, zu nutzen. Der Vorteil einer solchen Ausführungsform ist darin zu sehen, dass eine Spanneinrichtung auf eine besonders einfache Weise, nämlich durch die Klemmelemente selbst bzw. durch eine Halteeinrichtung der Klemmelemente, realisiert ist.
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Der Vorteil der Erfindung besteht insgesamt darin, dass durch das erfindungsgemäße Befestigungssystem auf besonders einfache Weise, nämlich durch ein Positionieren des zu klemmenden Elements zwischen den Klemmelementen und ein dadurch oder daran anschließendes Ausbilden einer Klemmkraft zwischen den Klemmelementen und dem zu klemmenden Element, eine mechanische Verbindung zwischen einem Konsolenelement und einem Karosseriebauteil herstellbar ist. Dies führt zu einer Reduzierung der Montagezeit und somit zu einer Reduzierung der Montagekosten.
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In einer Ausgestaltung des Befestigungssystems weist wenigstens ein Klemmelement, insbesondere jedes der beiden Klemmelemente, eine Aussparung auf, die in Bezug zu einer Ausnehmung des zu klemmenden Elements derart fluchtend anordbar ist, dass ein mechanisches Verbindungsmittel, insbesondere eine Schraube oder ein Niet, wenigstens teilweise in der Ausnehmung und der Aussparung anordbar ist.
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Die beiden Klemmelemente befinden sich in festem mechanischem Bezug zueinander. Auf diese Weise wird die relative Position von dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen in Bezug zueinander wenigstens teilweise festgelegt.
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In einer speziellen Ausführungsform ist ein mechanisches Verbindungsmittel, insbesondere der Schaft einer Schraube, durch die Aussparungen der beiden Klemmelemente und die dazwischen angeordnete Ausnehmung des zu klemmenden Elements wenigstens teilweise hindurchführbar.
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Wenigstens eine der Aussparungen und/oder die Ausnehmung kann als Langloch ausgeführt sein, sodass auch bei in der Ausnehmung angeordnetem mechanischem Verbindungsmittel eine Relativbewegung zwischen den Klemmelementen und dem zu klemmenden Element in begrenztem Umfang, nämlich entsprechend der Länge des Langlochs, möglich ist. Somit kann ein Toleranzausgleich zwischen dem Konsolenelement und dem Karosseriebauteil in entsprechend begrenztem Umfang realisiert werden. Typischer-, aber nicht zwingenderweise ist das Langloch derart gestaltet, dass eine Relativbewegung entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse, also parallel zur Mittellängsachse eines Kraftfahrzeugs, möglich ist.
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Das mechanische Verbindungsmittel kann der Aufbringung der Spannkraft dienen und somit die Klemmung bewirken. In einer speziellen Ausführungsform ist das mechanische Verbindungsmittel eine Schraube, welche zwecks Erzeugung der Spannkraft in ein Klemmelement eingeschraubt wird oder mittels einer Mutter bzw. eines Gewindestücks derart befestigt wird, dass die beiden Klemmelemente gegeneinandergedrückt werden, wodurch das zwischen ihnen angeordnete zu klemmende Element fixiert wird. Diese Ausführungsform ermöglicht es, die erforderliche Spannkraft auf besonders einfache Weise aufzubringen, nämlich durch eine Schraubverbindung durch alle an der Klemmverbindung beteiligten Elemente hindurch. Alternativ zu einer Verschraubung kann auch eine Nietverbindung realisiert werden und dementsprechend ein Niet in der Ausnehmung angeordnet werden.
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Eine weitere Verkürzung der Montagezeit ist dadurch erzielbar, dass das mechanische Verbindungsmittel bereits als Teil des Befestigungssystems in dieses integriert ist und somit ein Einstecken des Verbindungsmittels wenigstens in die Aussparung der Klemmelemente entfällt. Dementsprechend umfasst das Befestigungssystem in einer weiteren Ausgestaltung eine Schraube als Verbindungsmittel sowie ein Gewindeelement mit einem zum Schraubengewinde der Schraube passenden Gewinde, wobei sich die Schraube zwischen den Klemmelementen und, zumindest bei bestimmungsgemäßer Anordnung von den Klemmelementen und zu dem klemmenden Element in Bezug zueinander, durch die Ausnehmung des zu klemmenden Elements hindurch erstreckt und in das Gewinde eingeschraubt ist.
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Mit anderen Worten sind Schraube und Gewindeelement in dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems in das Befestigungssystem integriert. Insbesondere sind Schraube und Gewindeelement in das Bauteil von Konsolenelement und Karosseriebauteil integriert, welches die Klemmelemente aufweist. Dabei liegt der Schraubenkopf an einer von dem zu klemmenden Element abgewandten Seite eines der beiden Klemmelements an, während das Gewindeelement an oder in dem entsprechend anderen Klemmelement angeordnet ist. Der Schraubenschaft erstreckt sich wenigstens teilweise zwischen den Klemmelementen.
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Typischerweise weist die Schraube ein Außengewinde und das Gewindeelement ein Innengewinde auf. Zur Erzeugung der Spannkraft muss in dieser Ausführungsform, anschließend an die Positionierung von zu klemmendem Element und Klemmelementen in Bezug zueinander, lediglich die Schraube angezogen werden.
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In einer speziellen Ausführungsform ist das Gewindeelement in eines der Klemmelemente baulich integriert, indem es rotationsfest an oder in diesem fixiert ist. Beispielsweise kann das Gewindeelement in das Klemmelement eingegossen sein oder durch das Klemmelement ausgeformt sein.
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Die beiden Klemmelemente und das zu klemmende Element sind typischerweise zwischen dem Schraubenkopf und dem Gewindeelement angeordnet.
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Typischer- aber nicht zwingenderweise ist die Verbindung zwischen dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen lösbar, indem die Schraubverbindung gelöst wird, wodurch die Klemmwirkung aufgehoben wird.
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Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darin, dass das Befestigungssystem wenigstens eine erste Anschlageinrichtung umfasst, mittels der beim Positionieren des zu klemmenden Elements zwischen den Klemmelementen wenigstens eine erste Positionierungsbewegung, insbesondere eine erste Positionierungsbewegung, mittels der das zu klemmende Element in einen Zwischenraum zwischen die Klemmelemente bewegbar ist, begrenzbar ist.
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Unter der ersten Positionierungsbewegung ist dabei typischerweise die Bewegung zu verstehen, mit der das Konsolenelement und das Karosseriebauteil aufeinander zubewegt werden, wobei das zu klemmende Element in einen Zwischenraum zwischen die Klemmelemente hineinbewegt wird. Mit anderen Worten wird in der ersten Positionierungsbewegung das zu klemmende Element in den Zwischenraum zwischen den Klemmelementen eingeführt. Typischerweise handelt es sich bei der ersten Positionierungsbewegung um eine Bewegung entlang der Kraftfahrzeug-z-Achse, senkrecht zur Haupterstreckungsebene des Bodenblechs eines Kraftfahrzeugs.
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In einer speziellen Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Befestigungssystem zur Ausbildung der ersten Anschlageinrichtung ein erstes Anschlagelement und ein zweites Anschlagelement, wobei das erste Anschlagelement an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist, und wobei das zweite Anschlagelement am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist. Durch den mechanischen Kontakt von dem ersten Anschlagelement und dem zweiten Anschlagelement erfolgt die Begrenzung der ersten Positionierungsbewegung.
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In einer weiteren speziellen Ausführungsform wird die erste Anschlageinrichtung durch einen Abschnitt der Begrenzung der Ausnehmung des zu klemmenden Elements sowie durch das in der Ausnehmung angeordnete Verbindungsmittel, insbesondere den Schraubenschaft, ausgebildet. Somit erfolgt die Begrenzung der ersten Positionierungsbewegung durch einen mechanischen Kontakt zwischen dem Befestigungsmittel und der Begrenzung der Ausnehmung.
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Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass die relative Position von dem Konsolenelement und dem Karosseriebauteil in Bezug zueinander im Hinblick auf die erste Positionierungsbewegung wenigstens teilweise festgelegt ist.
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Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems ist darin zu sehen, dass das Befestigungssystem wenigstens eine Führungseinrichtung umfasst, mittels der eine zweite Positionierungsbewegung von Konsolenelement und Karosseriebauteil relativ zueinander führbar ist, insbesondere eine zweite Positionierungsbewegung, mittels der das Konsolenelement entlang des Karosseriebauteils bewegbar ist.
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Die zweite Positionierungsbewegung ist eine zur ersten Positionierungsbewegung typischerweise im Wesentlichen senkrechte Bewegung. Während mit der ersten Positionierungsbewegung das Konsolenelement und das Karosseriebauteil aufeinander zubewegt werden, wodurch das zu klemmende Element in den Zwischenraum zwischen den Klemmelementen hineinbewegt wird, werden in der zweiten Positionierungsbewegung das Konsolenelement und das Karosseriebauteil gegeneinander verschoben, indem sie relativ zueinander aneinander entlangbewegt werden, wobei das zu klemmende Element zwischen den Klemmelementen in dem Zwischenraum bewegt wird. Während die erste Positionierungsbewegung typischerweise eine Bewegung entlang der Kraftfahrzeug-z-Achse ist, ist die zweite Positionierungsbewegung typischerweise eine dazu senkrechte Bewegung entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse. Die erste und die zweite Positionierungsbewegung können ganz oder wenigstens abschnittsweise auch als eine kombinierte Bewegung ausgeführt werden, bei der eine Richtungskomponente der kombinierten Bewegung der ersten Positionierungsbewegung entspricht und bei der eine zweite Richtungskomponente der kombinierten Bewegung der zweiten Positionierungsbewegung entspricht.
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In einer Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Befestigungssystem zur Ausbildung der Führungseinrichtung ein erstes Führungselement und ein zweites Führungselement, wobei das erste Führungselement an einem der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist und das zweite Führungselement am jeweils anderen der beiden Bauteile Konsolenelement und Karosseriebauteil angeordnet ist.
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Die Führungseinrichtung ist insbesondere eine Linearführung mit einem ersten Führungselement als zu führendes Element und einem zweiten Führungselement als führendes Element. Insbesondere kann das zweite Führungselement als eine Führungsschiene ausgebildet sein.
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In einer speziellen Ausführungsform ist das erste Führungselement als ein Vorsprung ausgebildet, der dazu vorgesehen ist, in ein zweites, als eine Hinterschneidung, die auch als Einschuhung bezeichnet wird, ausgebildetes Führungselement einzugreifen und in diesem bewegt zu werden.
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Des Weiteren kann durch die Führungseinrichtung die Relativbewegung zwischen dem Konsolenelement und dem Karosseriebauteil auf zwei Translationsbewegungen, insbesondere auf eine Translationsbewegung, beschränkt sein, sodass alle darüber hinausgehenden Freiheitsgrade der Translation und der Rotation blockiert sind.
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Eine weitere Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems besteht darüber hinaus darin, dass das Befestigungssystem wenigstens eine zweite Anschlageinrichtung umfasst, mittels der die zweite Positionierungsbewegung in wenigstens einer Richtung begrenzbar ist.
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In einer speziellen Ausgestaltungsform wird die zweite Anschlageinrichtung von der zweiten Führungseinrichtung ausgebildet. Alternativ kann die zweite Anschlageinrichtung auch von der Begrenzung der Ausnehmung des zu klemmenden Elements und dem Verbindungsmittel ausgebildet werden.
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Ist das Verbindungsmittel bereits an den Klemmelementen derart vormontiert, dass es sich zwischen den Klemmelementen bereits erstreckt, bevor das zu klemmende Element zwischen den Klemmelementen positioniert ist, so besteht eine vorteilhafte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems darin, dass die Ausnehmung des zu klemmenden Elements eine seitliche Öffnung aufweist, durch die ein Verbindungsmittel in einer Einführbewegung seitlich in die Ausnehmung einführbar ist.
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Insbesondere ist durch die seitliche Öffnung das Verbindungsmittel in einer Ebene parallel zur Haupterstreckungsebene der Ausnehmung in die Ausnehmung einführbar.
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Mit anderen Worten weist die Begrenzung der Ausnehmung eine Durchbrechung in Form einer seitlichen Öffnung auf, durch die das Verbindungsmittel, insbesondere der Schaft einer zwischen den Klemmelementen angeordneten Schraube, in einer Einführbewegung, die typischerweise wenigstens hinsichtlich einer Richtungskomponente der Bewegung der ersten Positionierungsbewegung entspricht, in die Ausnehmung hinein bewegbar ist.
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Ferner besteht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Befestigungssystems darin, dass eine Begrenzung der Ausnehmung wenigstens teilweise ein, insbesondere in Bezug auf die erste Positionierungsbewegung schräg verlaufendes, Führungsmittel ausbildet, durch welches das Verbindungsmittel bei der Einführung in die Ausnehmung und/oder der Bewegung in der Ausnehmung führbar ist.
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Insbesondere wird durch die Begrenzung ein in Bezug auf die Haupterstreckungsebene des Karosseriebauteils schräg verlaufendes Führungsmittel ausgebildet, sodass das Verbindungsmittel wenigstens abschnittsweise in einer kombinierten Bewegung aus erster und zweiter Positionierungsbewegung geführt in seine schlussendliche Position entlang eines Abschnitts der Begrenzung der Ausnehmung hineingleiten kann.
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Insbesondere bei zwischen den Klemmelementen vormontiertem Verbindungsmittel besteht der Vorteil darin, dass das Fügen von Klemmelementen und zu klemmendem Element und die Positionierung von dem Konsolenelement in Bezug zu dem Karosseriebauteil durch diese Ausführungsform erleichtert wird.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur Montage eines Konsolenelements an einem Karosseriebauteil eines Kraftfahrzeugs mittels Fixierung von wenigstens einem zu klemmenden Element und Klemmelementen eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems aneinander, wobei das zu klemmende Element zwischen zwei zueinander beabstandeten Klemmelementen angeordnet wird und mittels einer Spanneinrichtung wenigstens eines der Klemmelemente mit einer Spannkraft beaufschlagt wird, sodass das zu klemmende Element zwischen den Klemmelementen mittels von von den Klemmelementen bewirkten Klemmkräften eingeklemmt und auf diese Weise in Bezug auf die Klemmelemente fixiert wird.
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Dabei werden in einer ersten Positionierungsbewegung das Konsolenelement und das Karosseriebauteil, insbesondere entlang der Kraftfahrzeug-z-Achse, aufeinander zubewegt, wodurch das zu klemmende Element in einen Zwischenraum zwischen den Klemmelementen eingeführt wird. Die erste Positionierungsbewegung kann durch eine erste Anschlageinrichtung begrenzt sein.
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In einer zweiten Positionierungsbewegung werden das Konsolenelement und das Karosseriebauteil, insbesondere entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse, relativ zueinander verschoben, wobei das zu klemmende Element im Zwischenraum zwischen den Klemmelementen bewegt wird. Dabei ist die zweite Positionierungsbewegung in wenigstens einer Richtung durch eine zweite Anschlageinrichtung begrenzt. Ferner wird die zweite Positionierungsbewegung durch eine Führungseinrichtung geführt, wobei zur Ausbildung einer Führung durch die Führungseinrichtung ein zu führendes Element mit einem führenden Element in Eingriff gebracht wird.
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Die erste und die zweite Positionierungsbewegung können wenigstens abschnittsweise zu einer gemeinsamen Bewegung kombiniert sein, wobei diese kombinierte, schräg verlaufende Bewegung durch ein von der Begrenzung der Ausnehmung ausgebildetes Führungsmittel geführt wird.
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Nach Erreichen der endgültigen und bestimmungsgemäßen Position von Klemmelement und zu klemmendem Element in Bezug zueinander wird mittels der Spanneinrichtung auf wenigstens eines der Klemmelemente eine Spannkraft aufgebracht, durch die eine Klemmung zwischen den Klemmelementen und dem zu klemmenden Element bewirkt wird.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens ein erfindungsgemäßes Befestigungssystem.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
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Es zeigen
- 1: ein Beispiel für ein Konsolenelement des erfindungsgemäßen Befestigungssystems;
- 2: einen Ausschnitt des Konsolenelements gemäß 1;
- 3: eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems im Schnitt A-A gemäß 1;
- 4: die Anordnung einer Schraube als beispielhaftes Befestigungsmittel in der Ausnehmung eines zu klemmenden Elements;
- 5: einen ersten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung am Beispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß den 1-4;
- 6: einen zweiten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung am Beispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß den 1-4;
- 7: einen dritten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung am Beispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß den 1-4 sowie
- 8: einen vierten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Fixierung am Beispiel eines erfindungsgemäßen Befestigungssystems gemäß den 1-4.
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1 zeigt ein Beispiel für ein Konsolenelement 1, wie es von dem erfindungsgemäßen Befestigungssystem umfasst ist. Bei dem in 1 gezeigten Konsolenelement 1 handelt es sich um einen Modulträger einer Mittelkonsole eines Kraftfahrzeugs. Zu erkennen sind in dieser Ansicht neben dem Konsolenelement 1 die Einschuhung 24 und der Schraubenkopf 15 der Schraube 11, welche in der gezeigten Ausführungsform teilweise die Spanneinrichtung 20 ausbilden.
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2 zeigt einen Ausschnitt des Konsolenelements 1, wie es in 1 gezeigt worden ist. Zu sehen ist hier der hintere, untere Abschnitt des Konsolenelements 1. Der hintere Abschnitt des Konsolenelements 1 ist derjenige, der bei bestimmungsgemäßer Anordnung dem Kraftfahrzeugheck zugewandt ist. In diesem Bereich ist das erfindungsgemäße Befestigungssystem ausgebildet. Zu erkennen ist, dass das Konsolenelement 1 darstellungsgemäß unten einen Vorsprung 19 aufweist, der in eine sogenannte Einschuhung 24 eingreift. Der Vorsprung 19 und die Einschuhung 24 bilden gemeinsam eine Führungseinrichtung 25 aus, mittels der das Konsolenelement 1 entlang der sich darstellungsgemäß von links nach rechts erstreckenden Kraftfahrzeug-x-Achse in einer zweiten Positionierungsbewegung bewegbar ist. Ebenfalls zu erkennen ist in 2 die Schraube 11, mit der die Klemmung und die mit der Klemmung einhergehende Fixierung von dem zu klemmenden Element und den Klemmelementen aneinander bewirkt wird.
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3 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100. Dargestellt ist das Befestigungssystem 100 als Querschnitt durch die Ebene A-A gemäß 2 in einer Ansicht von unten.
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Zu erkennen ist das Konsolenelement 1, welches über zwei Klemmelemente 13 verfügt. Zwischen den Klemmelementen 13 ist ein zu klemmendes Element 21 angeordnet, welches - was hier darstellungsgemäß nicht zu sehen ist - mit einem Karosseriebauteil fest verbunden ist. Durch die Aussparungen 18 der beiden Klemmelemente 13 und die Ausnehmung 22 des zu klemmenden Elements 21 hindurch erstreckt sich eine Schraube 11, insbesondere der Schraubenschaft 14 der Schraube 11. Auf der dem Schraubenkopf 15 gegenüberliegenden Seite ist ein Gewindeelement 12 angeordnet, welches in dieser Ausführungsform rotationsfest in das darstellungsgemäß untere Klemmelement 13 eingebettet ist. Die Schraube 11 und das Gewindeelement 12 bilden gemeinsam die Spanneinrichtung 20 aus. Durch Anziehen der Schraube 11 werden die beiden Klemmelemente 13 gegeneinandergedrückt und das dazwischenliegende, zu klemmende Element 21 wird an den Klemmelementen 13 fixiert.
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4 zeigt eine seitliche Ansicht des erfindungsgemäßen Befestigungssystems, allerdings unter Weglassung des Konsolenelements, sodass die Anordnung einer Schraube 11 als beispielhaftes Befestigungsmittel in der Ausnehmung 22 des zu klemmenden Elements 21 zu sehen ist.
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Die Ausnehmung 22 des zu klemmenden Elements 21 weist eine seitliche Öffnung 23 auf. Durch die Öffnung 23 ist die Schraube 11, von der in dieser Ansicht lediglich der Schraubenkopf 15 zu erkennen ist, in einer Bewegung in einer Ebene parallel zur Ebene der Darstellung in die Ausnehmung 22 einführbar. Die Begrenzung 26 der Ausnehmung 22 bildet dabei ein Führungsmittel aus, an dem entlang die Schraube 11 bei ihrer Einführung in die Ausnehmung 22 an ihre bestimmungsgemäße Endposition geführt wird. Die Schraube 11, insbesondere der hier nicht erkennbare Schraubenschaft, bildet zusammen mit der Begrenzung 26 zum einen eine erste Anschlageinrichtung 27 aus, welche die erste Positionierungsbewegung nach darstellungsgemäß unten entlang der Kraftfahrzeug-z-Achse begrenzt. Zum anderen bilden die Schraube 11 und die Begrenzung 26 gemeinsam eine zweite Anschlageinrichtung 28 aus, welche die zweite Positionierungsbewegung nach darstellungsgemäß links entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse begrenzt.
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Im vorliegenden Beispiel ist das zu klemmende Element 21 ein Blechteil. Die Ausnehmung 22 ist durch eine umlaufende Sicke 29 verstärkt.
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Die 5-8 zeigen das erfindungsgemäße Verfahren zur Fixierung von den Klemmelementen 13 und dem zu klemmenden Element 21 aneinander durch Klemmung am Beispiel der zuvor anhand der 1-4 erläuterten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungssystems 100.
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5 zeigt dabei einen ersten Abschnitt des erfindungsgemäßen Verfahrens. Zu sehen ist das Konsolenelement 1 mit vormontierter Schraube 11, die sich entsprechend 3 zwischen den Klemmelementen erstreckt. Ferner ist das Karosseriebauteil 2, hier beispielhaft als ein Bodenblech eines Kraftfahrzeugs ausgeführt, zu erkennen. An dem Karosseriebauteil 2 ist das zu klemmende Element 21 befestigt, wobei die Art der Befestigung hier nicht dargestellt ist. Ebenfalls am Karosseriebauteil 2 befestigt ist die Einschuhung 24. Das Konsolenelement 1 wird im Folgenden in einer ersten Positionierungsbewegung 31 entlang der Kraftfahrzeug-z-Achse auf das Karosseriebauteil 2 zubewegt, wobei der Schaft der Schraube 11 in die seitliche Öffnung 23 der Ausnehmung 22 des zu klemmenden Elements 21 eingeführt wird.
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6 zeigt, wie im Folgenden in einer schrägen, aus der ersten Positionierungsbewegung und der zweiten Positionierungsbewegung kombinierten Bewegung 32 das Konsolenelement 1 relativ zum Karosseriebauteil 2 bewegt wird. Der Schaft der Schraube 11 wird, geführt durch die Begrenzung der Ausnehmung 22, wie anhand von 4 erläutert, durch die Ausnehmung 22 bewegt. Dabei wird das zu klemmende Element 21 zwischen den Klemmelementen des Konsolenelements 1 angeordnet.
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In 7 ist der Zustand gezeigt, in dem der Schraubenschaft den unteren Abschnitt der Begrenzung der Ausnehmung des zu klemmenden Elements 21 erreicht hat. Im Folgenden wird das Konsolenelement 1 in einer zweiten Positionierungsbewegung 33 entlang des Karosseriebauteils 2 nach darstellungsgemäß links und damit entlang der Kraftfahrzeug-x-Achse verschoben. Dabei greift der Vorsprung 19 in die Einschuhung 24 ein.
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8 zeigt die schlussendlich gewünschte Positionierung von Konsolenelement 1 und Karosseriebauteil 2 in Bezug zueinander. Das zu klemmende Element ist nicht mehr zu erkennen, da es vollständig von dem Konsolenelement 1 verdeckt ist. Im gezeigten Beispiel ist das zweite Positionierungsbewegung 33 durch eine zweite Anschlageinrichtung 28 begrenzt, die von dem Vorsprung 19 und der Einschuhung 24 ausgebildet wird. In dieser Position erfolgt die Fixierung durch ein Anziehen der Schraube 11, wie anhand von 3 erläutert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Konsolenelement
- 2
- Karosseriebauteil
- 11
- Schraube
- 12
- Gewindeelement
- 13
- Klemmelement
- 14
- Schraubenschaft
- 15
- Schraubenkopf
- 18
- Aussparung
- 19
- Vorsprung
- 20
- Spanneinrichtung
- 21
- zu klemmendes Element
- 22
- Ausnehmung
- 23
- Öffnung
- 24
- Einschuhung
- 25
- Führungseinrichtung
- 26
- Begrenzung
- 27
- erste Anschlageinrichtung
- 28
- zweite Anschlageinrichtung
- 29
- Sicke
- 31
- erste Positionierungsbewegung
- 32
- Einführbewegung
- 33
- zweite Positionierungsbewegung
- 100
- Befestigungssystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 3789280 B1 [0005]
- US 5106143 A [0006]
