DE102007048975A1

DE102007048975A1 - Schnellbefestigungseinrichtung

Info

Publication number: DE102007048975A1
Application number: DE200710048975
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dembowsky; Alexander Vorderwisch; Martin Jodeleit; André Janssen; Klaus Müller
Original assignee: Boellhoff Verbindungstechnik GmbH; Volkswagen AG
Current assignee: Boellhoff Verbindungstechnik De GmbH
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-10-12
Publication date: 2009-04-16
Also published as: WO2009049784A1

Abstract

Schnellbefestigungseinrichtung zum lösbaren Befestigen eines Anbauteils, insbesondere eines Gehäuseteils einer Kraftfahrzeug-Rückleuchte, an einem plattenförmigen Bauteil, insbesondere einem Blechteil einer Kraftfahrzeugs-Karosserie, mit einer Bolzeneinheit 2 aus einem Bolzen 6, einer Buchse 8 und einer Feder 10 sowie einer Betätigungseinheit 4 aus einem Grundkörper 12 und einem Betätigungselement 14, von denen das Betätigungselement 14 relativ zum Grundkörper 12 aus einer Nulllage in eine Endlage verstellbar ist und hierbei über eine Rampe 50 mit dem Bolzen 6 zusammenwirkt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schnellbefestigungseinrichtung zum lösbaren Befestigen eines Anbauteiles an einem plattenförmigen Bauteil. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Schnellbefestigungseinrichtung zum lösbaren Befestigen eines Gehäuseteils einer Kraftfahrzeug-Rückleuchte an einem Blechteil einer Kraftfahrzeug-Karosserie.
Befestigungseinrichtungen zum lösbaren Befestigen eines Anbauteiles an einem plattenförmigen Bauteil sind in großer Vielfalt bekannt. Bei einer von der Anmelderin entwickelten Befestigungseinrichtung zum Befestigen einer Kraftfahrzeug-Rückleuchte an einer Kraftfahrzeug-Karosserie wird ein an der Karosserie abgestützter Bolzen mit einer Mutter verschraubt, die an einem Dom des Leuchtengehäuses befestigt ist. Zum Ausgleichen axialer Fertigungstoleranzen ist der Bolzen an der Karosserie nicht unmittelbar, sondern unter Zwischenschaltung einer Schraubenfeder abgestützt. Um die Schraubverbindung zwischen dem Bolzen und der Mutter herzustellen, muss der Bolzen über einen den Bolzen und die Schraubenfeder aufnehmenden Buchsenkörper manuell in die Mutter eingeschraubt werden. Dieser Vorgang ist relativ umständlich und zeitraubend.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellbefestigungseinrichtung zum lösbaren Befestigen eines Anbauteils an einem plattenförmigen Bauteil zu schaffen, die einfach und schnell betätigbar ist und dennoch einen Ausgleich von Fertigungstoleranzen der zu befestigenden Teile ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Schnellbefestigungseinrichtung gelöst.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Schnellbefestigungseinrichtung setzt sich aus einer Bolzeneinheit und einer Betätigungseinheit zusammen. Die Bolzeneinheit besteht aus einem Bolzen, einer Buchse und einer Feder. Die Buchse ist an dem Anbauteil festlegbar, und der Bolzen ist entgegen der Kraft der Feder relativ zur Buchse verschiebbar.
Die Betätigungseinheit besteht aus einem Grundkörper und einem Betätigungselement. Der Grundkörper ist an dem plattenförmigen Bauteil festlegbar, und das Betätigungselement ist relativ zum Grundkörper aus einer Nulllage in eine Endlage verstellbar und wirkt hierbei über eine Rampe mit dem Bolzen so zusammen, dass der Bolzen längs einer zentralen Achse entgegen der Kraft der Feder in Richtung aus der Buchse gezogen wird, um das Anbauteil unter Ausgleich axialer Fertigungstoleranzen mit dem plattenförmigen Bauteil oder einer damit fest verbundenen Abstützung zu verspannen.
Da das Verspannen über eine zwischen dem Betätigungselement und Bolzen wirksame Rampe erfolgt, ist nur eine vergleichsweise kleine Verstellbewegung des Betätigungselementes erforderlich. Die – üblicherweise manuell ausgeführte – Verstellbewegung erfordert wesentlich weniger Zeit und Aufwand als das Zusammenschrauben einer Schraubverbindung, bei der die Schraube bzw. der Bolzen mehrere Umdrehungen um seine Achse ausführen muss. Die erfindungsgemäß ausgebildete Schnellbefestigungseinrichtung ist daher äußerst einfach und schnell betätigbar. Dennoch ermöglicht die zwischen dem Bolzen und der Buchse vorgesehene Feder einen Ausgleich axialer Fertigungstoleranzen.
Die Buchse der Bolzeneinheit kann an dem Anbauteil durch eine stoff- oder/und formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung, festgelegt werden. Der Grundkörper der Betätigungseinheit wird an dem plattenförmigen Bauteil zweckmäßigerweise durch eine Bajonettverbindung festgelegt. Die Bajonettverbindung sorgt vor dem Verspannen des Anbauteils mit dem plattenförmigen Bauteil für eine schwimmende Lagerung des Grundkörpers, wodurch Fertigungstoleranzen in der Ebene des plattenförmigen Bauteils ausgeglichen werden können.
Die Rampe verläuft längs einer gekrümmten Bahn, die sich vorzugsweise um einen Winkel zwischen 45° und 360° und insbesondere zwischen 90° und 270° erstreckt. Bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich die gekrümmte Bahn der Rampe um eine Achse, die auf oder parallel zu einer zentralen Achse verläuft. Bei einer zweiten Ausführungsform erstreckt sich die gekrümmte Bahn der Rampe um eine Achse, die auf einer zentralen Achse senkrecht steht. In beiden Fällen ist nur eine kleine und rasch auszuführende Verstellbewegung des Betätigungselementes erforderlich, um das Anbauteil mit dem plattenförmigen Bauteil zu verspannen.
Die erfindungsgemäß ausgebildete Schnellbefestigungseinrichtung ist insbesondere geeignet zum lösbaren Befestigen eines Gehäuseteils einer Kraftfahrzeug-Rückleuchte an einem Blechteil einer Kraftfahrzeug-Karosserie, bei welcher Anwendung eine schnelle und einfache Betätigung sowie ein Ausgleich von Fertigungstoleranzen besonders wichtig sind.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
An Hand der Zeichnungen werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß ausgebildeten Schnellbefestigungseinrichtung;
2 eine Detailansicht eines Blechteils einer Fahrzeug-Karosserie;
3 eine Bolzeneinheit der in 1 dargestellten Schnellbefestigungseinrichtung;
4, 5 Seitenansichten des Bolzens der Bolzeneinheit in 3;
6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Buchse der Bolzeneinheit in 3;
7 eine ungeschnittene Seitenansicht der Buchse in 6;
8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Betätigungselementes der Schnellbefestigungseinrichtung in 1;
9 eine Draufsicht auf das Betätigungselement in 8;
10 eine ungeschnittene Seitenansicht des Betätigungselementes der 8, 9;
11 eine Schnittansicht eines Grundkörpers der Schnellbefestigungseinrichtung in 1;
12 eine Draufsicht auf den Grundkörper der 11 von unten;
13 eine Draufsicht auf das Betätigungselement der 11 von oben;
14 eine teilweise geschnittene Ansicht der Schnellbefestigungseinrichtung der 1 bis 13 während der Montage;
15 eine der 14 entsprechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß ausgebildeten Schnellbefestigungseinrichtung;
16 eine der 1 entsprechende perspektivische Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäß ausgebildeten Schnellbefestigungseinrichtung in 15;
17 eine der 2 entsprechende Detailansicht des Blechteils der Fahrzeug-Karosserie;
18 eine Draufsicht auf das Betätigungselement der Schnellbefestigungseinrichtung in den 15, 16;
19 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile XIX-XIX in 18;
20 eine Draufsicht auf das Betätigungselement der 18, 19 von unten;
21 eine Seitenansicht des Betätigungselementes der 18 bis 20;
22 eine Seitenansicht des Grundkörpers des zweiten Ausführungsbeispiels der in den 15, 16 dargestellten Schnellbefestigungeinrichtung;
23 eine teilweise geschnittene, um 90° gedrehte Seitenansicht des Grundkörpers in 22;
24 eine Draufsicht auf den Grundkörper der 22, 23 von oben;
25 eine Draufsicht auf den Grundkörper der 22 bis 24 von unten.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Erstes Ausführungsbeispiel
Die in den Zeichnungen dargestellte Schnellbefestigungseinrichtung dient zum lösbaren Befestigen eines Anbauteils A in Form eines Gehäuseteils einer (im Übrigen nicht dargestellten) Fahrzeug-Rückleuchte an einem plattenförmigen Bauteil B in Form eines Blechteils einer (im Übrigen nicht dargestellten) Fahrzeug-Karosserie, wie aus den 14 und 15 hervorgeht. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene Anwendung beschränkt ist; vielmehr kann sie auch zum lösbaren Befestigen anderer Anbauteile an (zumindest bereichsweise) plattenförmigen Bauteilen eingesetzt werden.
Wie insbesondere in der Explosionsdarstellung der 1 zu sehen ist, setzt sich die Schnellbefestigungseinrichtung aus einer Bolzeneinheit 2 und einer Betätigungseinheit 4 zusammen. Die Bolzeneinheit 2 besteht aus einem Bolzen 6, einer Buchse 8 und einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten Feder 10, und die Betätigungseinheit 4 besteht aus einem Grundkörper 12 und einem Betätigungselement 14. Bei der Bolzeneinheit 2 wie auch bei der Betätigungseinheit 4 handelt es sich um eine Baueinheit, die vor der Montage der Schnellbefestigungseinrichtung an den Bauteilen A und B vormontiert werden kann.
An Hand der 3 bis 7 wird nun die Bolzeneinheit 2 näher beschrieben.
Der Bolzen 6 (4, 5) besteht aus einem am einen axialen Ende vorgesehenen Flansch 16, zwei sich daran anschließenden zylindrischen Abschnitten 18, 20 unterschiedlichen Durchmessers, zwei diametral gegenüberliegenden, radial federnden Haltefingern 22, einem kurzen zylindrischen Abschnitt 24, einem durchmesserverringerten zylindrischen Abschnitt 26 und einem Bolzenkopf 28. Der Bolzenkopf 28 setzt sich aus einem kurzen zylindrischen Abschnitt 27 und einem konischen Abschnitt 29 zusammen. Die zylindrischen Abschnitte 20, 24 und 27 des Bolzens 6 haben einen kleineren Durchmesser als der zylindrische Abschnitt 18, wobei der Durchmesser der zylindrischen Abschnitte 24 und 27 nicht größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnittes 20 ist.
Die Buchse 8 (6, 7) besteht aus einem hülsenförmigen Körper 30, der sich aus einem Gewindeabschnitt 32, einem Sechskantabschnitt 34 und einem dazwischen liegenden Flansch 36 zusammensetzt. Der Gewindeabschnitt 32 ist mit einem selbst schneidenden/furchenden Gewinde versehen. Der hülsenförmige Körper 30 ist an seinem (in den 6, 7) unteren Ende offen, während am anderen Ende eine Endwand 38 mit einer zentralen Durchgangsöffnung 40 vorgesehen ist.
Wie bereits erwähnt und wie in 3 zu sehen ist, werden der Bolzen 6, die Buchse 8 und die Feder 10 zu der Bolzeneinheit 2 vormontiert. Zu diesem Zweck werden die Feder 10 und der Bolzen 8 vom offenen Ende her in die Buchse 8 so eingesetzt, dass der Bolzenkopf 28, die zylindrischen Abschnitte 26, 24 und die Haltefinger 22 durch die Durchgangsöffnung 40 in der Endwand 38 der Buchse 8 hindurch treten. Hierbei werden die federnd ausgebildeten Haltefinger 22 radial nach innen umgebogen. Sobald die Haltefinger 22 durch die Durchgangsöffnung 40 hindurch getreten sind, federn sie in ihre Ausgangslage zurück, wodurch der Bolzen 6 durch Anlage der Haltefinger 22 an der Oberseite der Endwand 38 gegen eine axial entgegen gesetzte Ausziehbewegung gesichert wird. Zweckmäßigerweise ist in diesem Zustand die zwischen der Endwand 38 und dem Flansch 16 angeordnete Feder 10 geringfügig komprimiert, wodurch der Bolzen 6 unter leichter Vorspannung an der Buchse 8 gehalten wird. Die Bolzeneinheit 2 nimmt dann ihre in 3 dargestellte vormontierte Stellung ein, in der die Feder 10 zwischen dem Flansch 16 und der Endwand 38 eingespannt ist.
An Hand der 8 bis 13 in Verbindung mit 1 wird nun die Betätigungseinheit 4 beschrieben, die sich aus dem Grundkörper 12 und dem Betätigungselement 14 zusammensetzt.
Der in den 11 bis 13 dargestellte Grundkörper 12 weist einen wannenförmigen Abschnitt 58 auf, der zur Aufnahme des Betätigungselementes 14 dient. Zu diesem Zweck bildet der wannenförmige Abschnitt 58 eine Führung, die aus einer bogenförmig bzw. gekrümmt verlaufenden Führungsbahn 60 und zwei an seitlichen Wangen angeformten Führungsansätzen 62 besteht. Die quer über die Führungsbahn 60 vorstehenden Führungsansätze 62 sind so angeordnet, dass das Betätigungselement 14 auf der Führungsbahn 60 verschiebbar ist und hierbei von den Führungsansätzen 62 in Anlage mit der Führungsbahn 60 gehalten wird, wie noch genauer erläutert wird.
Der wannenförmige Abschnitt 58 ist mit Nuten 64 und Durchbrüchen 65, 66 versehen, die insbesondere zur Materialersparnis vorgesehen sind. Auf der der Führungsbahn 60 gegenüberliegenden Seite ist an dem wannenförmigen Abschnitt 58 ein Befestigungsabschnitt 68 angeformt, der Teil einer Bajonettverbindung bildet, wie ebenfalls noch genauer erläutert wird. Der Befestigungsabschnitt 68 besteht aus einem zentrisch angeordneten, axial vorstehenden Vorsprung 70, an dem zwei diametral gegenüber liegende, radial vorstehende Vorsprünge 72 angeformt sind. Die einander axial gegenüberliegenden Flächen an der Unterseite des wannenförmigen Abschnittes 58 und der Oberseite der radialen Vorsprünge 72 sind eben ausgebildet und haben einen Abstand im Wesentlichen entsprechend der Dicke des plattenförmigen Bauteils B zueinander.
Im Bereich des axialen Vorsprungs 70 und der radialen Vorsprünge 72 ist eine zentrale Durchstecköffnung vorgesehen, die sich aus einem zylindrischen Abschnitt 74 und einem konischen Abschnitt 76 zusammensetzt. An der ebenen Unterseite des wannenförmigen Abschnittes 58 sind ferner zwei diametral gegenüberliegende Warzen 78 (siehe 12) vorgesehen, die an bogenförmigen, stegartig ausgebildeten Brückenabschnitten 79 angeformt sind und zum Sichern des Grundkörpers in einer vorgegebenen Lage am Bauteil B dienen, wie noch genauer erläutert wird.
Das in den 8 bis 10 dargestellte Betätigungselement 14 weist einen sichelförmig verlaufenden, blattförmig ausgebildeten Führungsabschnitt 42 auf, der an seinem einen Ende in ein abgewinkelt dazu verlaufendes Griffteil 44 übergeht. An der Innenseite des Führungsabschnittes 42 sind zwei ebenfalls gekrümmt verlaufende, senkrecht auf dem Führungsabschnitt stehende Stege 46 angeformt. Im Bereich zwischen den beiden Stegen 46 durchdringt ein Schlitz 48 den Führungsabschnitt 42. Beidseitig zu dem Schlitz 48 und innerhalb der Stege 46 sind zwei gekrümmt verlaufende Rampenabschnitte 50a, 50b vorgesehen, die gemeinsam eine Rampe 50 bilden, deren Zweck noch genauer erläutert wird. An einem Ende des Schlitzes 48 ist ein vergrößertes Durchgangsloch 52 vorgesehen, während das andere Ende des Schlitzes 48 durch ei ne Stirnwand 54 verschlossen ist, die eine Anschlagfläche 56 bildet (siehe 8). Im Bereich der Endwand 54 ist eine kreisförmige Vertiefung 55 vorgesehen, die sich in den Bereich des Schlitzes 48 hineinerstreckt (siehe 8 und 9).
Wie bereits erwähnt, werden der Grundkörper 12 und das Betätigungselement 14 zu der Betätigungseinheit 4 vormontiert. Zu diesem Zweck wird das Betätigungselement 14 von einer Bedienungsperson am Griffteil 44 erfasst und mit dem anderen Ende in die von der Führungsbahn 60 und den Führungsvorsprüngen 62 gebildete Führung eingeführt. Dies kann von jeder der beiden gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers 12 aus erfolgen. Das Betätigungselement 14 wird hierbei in einer gekrümmt verlaufenden Schiebebewegung so weit in die Führung 60, 62 eingeführt, bis ein Anschlag 43 des Betätigungselementes 14 an der Außenseite des wannenförmigen Abschnittes 58 des Grundkörpers 12 anschlägt. Das Betätigungselement 14 befindet sich nun in einer Nulllage, in der das Durchgangsloch 52 des Betätigungselementes 14 mit der Durchstecköffnung 74, 76 des Grundkörpers 12 fluchtet (siehe 14).
Der Bolzen 6 und die Buchse 8 der Bolzeneinheit 2 sowie der Grundkörper 12 und das Betätigungselement 14 der Betätigungseinheit 4 bestehen jeweils aus Kunststoff, beispielsweise einer glasfaserverstärkten Polyamid- oder POM, sind jeweils einstückig ausgebildet und werden jeweils durch Spritzgießen hergestellt. Die Feder 10 ist z. B. eine herkömmliche metallische Schraubendruckfeder.
Es werden nun die Montage- und Funktionsweise der Schnellbefestigungseinrichtung beschrieben:
Nachdem die Bolzeneinheit 2 und die Betätigungseinheit 4 in der beschriebenen Weise vormontiert wurden, wird die Bolzeneinheit 2 an dem Bauteil A (Rückleuchte) und die Betätigungseinheit 4 am Bauteil B (Karosserieblech) befestigt.
Die Befestigung der Betätigungseinheit 4 am Bauteil B erfolgt über den Befestigungsabschnitt 68, der zusammen mit einem im Bauteil B gebildeten Einsteckloch 73 (siehe 2) eine Bajonettverbindung bildet. Das Einsteckloch 73 im Bauteil B ist als „Doppelschlüsselloch" ausgebildet, dessen Form an den Umriss der Vorsprünge 70 des Befestigungsabschnittes 68 angepasst ist.
Bei der Montage wird somit die Betätigungseinheit 4 vom Fahrzeuginneren her am Bauteil B (Karosserie) so angesetzt, dass die radialen Vorsprünge 72 des Befestigungsabschnittes 68 durch das Einsteckloch 73 im Bauteil B hindurch treten. Anschließend wird die Betätigungseinheit 4 um 90° gedreht. Hierbei treten die Warzen 78 (12) an der Unterseite des wannenförmigen Abschnittes 58 des Grundkörpers 12 in das Einsteckloch 73 ein, wodurch die Betätigungseinheit 4 in einer vorgegebenen Lage positioniert wird. Die Dimensionierung der beteiligten Bauteile der Bajonettverbindung und insbesondere der Abstand zwischen der Unterseite des wannenförmigen Abschnittes 58 und der Oberseite der Vorsprünge 72 wird so gewählt, dass der Grundkörper 12 relativ zum Bauteil B in der Ebene des Bauteils B ein gewisses Spiel hat. Diese schwimmende Lagerung der Betätigungseinheit 4 dient dazu, Fertigungstoleranzen der beteiligten Bauteile bei der Endmontage auszugleichen, wie noch genauer erläutert wird.
Die Befestigung der Bolzeneinheit 2 an dem Bauteil A (Leuchtengehäuse) erfolgt in der Weise, dass die Buchse 8 in eine Bohrung 78 eines domartigen Ansatzes 76 des Bauteils A eingesetzt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Gewindeabschnitt 32 der Buchse 8 mit einem selbst schneidenden/furchenden Gewinde versehen, das beim Eindrehen der Buchse 8 in den domartigen Ansatz 76 mittels eines am Sechskantabschnitt 34 angreifenden Werkzeuges ein Gewinde in der glatt ausgebildeten Bohrung 78 ausformt. Der Flansch 36 dient hierbei als Einschraubbewegung. Es entsteht somit eine Kunststoff-in-Kunststoff-Gewindeverbindung, die für eine sichere und erschütterungsfreie Festlegung der Buchse 8 am Bauteil A sorgt.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Buchse 8 auch auf andere Weise an dem Gehäuseteil 8 befestigt werden kann. In Frage kommt grundsätzlich jede formschlüssige oder/und stoffschlüssige Verbindung, die zu diesem Zweck geeignet ist, beispielsweise eine Schweiß-, Klebe- oder Clipsverbindung.
Wenn die Bolzeneinheit 2 und die Betätigungseinheit 4 in der beschriebenen Weise an den Bauteilen A, B angebracht sind, wird das Bauteil A an das Bauteil B so herangeführt, dass der Bolzenkopf 28 des Bolzens 6 durch die Durchstecköffnung 74, 76 des Grundkörpers 12 und das vergrößerte Durchgangsloch 52 des Betätigungselementes 14 hindurchgeführt wird. Dieser Zustand ist in 14 dargestellt.
Wie in dieser Figur schematisch angedeutet, stützt sich nun das Bauteil A am Bauteil B ab. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es sich hierbei lediglich um eine schematische Darstellung handelt. Eine unmittelbare Abstützung des Bauteils A am Bauteil B ist nicht erforderlich. Im beschriebenen Fall einer Rückleuchtenbefestigung wird das Gehäuse der Rückleuchte in eine Vertiefung der Karosserie (nicht gezeigt) eingesetzt, wodurch die Leuchte in eine vorgegebene Lage relativ zur Karosserie gelangt und hierbei das Leuchtengehäuse an einer mit dem Bauteil B fest verbundenen Abstützung abgestützt wird. Es ist somit sowohl eine direkte wie auch indirekte Abstützung des Bauteils A am Bauteil B möglich.
Wenn das Bauteil A mit der daran befestigten Bolzeneinheit 2 in der beschrieben Weise an das Bauteil B herangeführt wird, gelangt zunächst die konische Fläche 29 des Bolzenkopfes 28 mit dem konischen Abschnitt 76 der Durchstecköffnung 74, 76 in Berührung. Auf Grund der durch die Bajonettverbindung ermöglichten schwimmenden Lagerung des Grundkörpers 12 wird die Betätigungseinheit 4 von dem Bolzen 6 in eine Endlage verschoben, in der die zentrale Achse X der Bolzeneinheit 2 mit der Achse der Durchstecköffnung 74, 76 des Grundkörpers 12 und dem Durchgangsloch 52 des Betätigungselementes 14 fluchtet. Auf diese Weise werden automatisch Fertigungstoleranzen der beteiligten Bauteile in radialer Richtung, d. h. in der Ebene des Bauteils B ausgeglichen.
Wenn das Bauteil A in der beschriebenen Weise am Bauteil B – direkt oder indirekt – abgestützt ist, ragt der Bolzenkopf 28 des Bolzens 6 so weit durch das Durchgangsloch 52 des Betätigungselementes 14 hindurch, dass er sich etwas oberhalb der Rampe 50 des Betätigungselementes 14 befindet, wie in 14 zu sehen ist. Wird nun das Betätigungselement 14 von einer Bedienungsperson am Griffteil 44 erfasst und aus der in 14 gezeigten Nulllage entlang der Führungsbahn 60 des Grundkörpers 12 (nach rechts in 14) verschoben, so gleitet die Rückseite 27 des Bolzenkopfes 28 an der Rampe 50 entlang.
Wie an Hand der 8 bis 10 erläutert wurde, besteht die Rampe 50 aus zwei Rampenflächen 50a, 50b, die beidseitig zu dem Schlitz 48 des Betätigungselementes 14 vorgesehen sind, wobei die Breite des Schlitzes 48 so bemessen ist, dass sie kleiner ist als der maximale Durchmesser des Bolzenkopfes 28. Der Bolzenkopf 28 kann daher bei der Verschiebung des Betätigungselementes 14 nicht durch den Schlitz 48 hindurchtreten; vielmehr bleibt er in Anlage mit den beiden Rampenfläche 50a, 50b. Da die Rampenflächen 50a, 50b exzentrisch zu der Führungsbahn 60 und dem gekrümmten Abschnitt 42 des Betätigungselementes verlaufen, wird bei dieser Verstellbewegung des Betätigungselementes 14 der Bolzen 6 entgegen der Kraft der Feder 10 nach oben (in 14) gezogen. Hierdurch werden die Bolzeneinheit 2 mit der Betätigungseinheit 4 und somit das Bauteil A mit dem Bauteil B verspannt.
Das Betätigungselement 14 erreicht bei dieser Verstellbewegung seine Endlage, wenn die Anschlagsfläche 56 der Stirnwand 54 des Betätigungselementes 14 am Bolzen 6 anschlägt. In dieser Endlage rastet der Bolzenkopf 28 in die Vertiefung 55 (8) des Betätigungselementes 14 ein, wodurch das Betätigungselement 14 in seiner Endlage gesichert wird.
Die Bauteile A und B sind nun miteinander verspannt. Da die Verspannung über die Druckfeder 10 erfolgt, die je nach den Abmessungen der beteiligten Bauteile unterschiedlich komprimiert werden kann, werden automatisch Fertigungstoleranzen der beteiligten Bauteile in axialer Richtung ausgeglichen.
Da ferner zum Schließen der Befestigungseinrichtung lediglich eine relativ kurze Schiebebewegung des Betätigungselementes 14 erforderlich ist, lässt sich der Schließvorgang schnell und einfach durchführen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Rampe 50 um einen Winkel α (siehe 8), der in der Größenordnung von 90° liegt. Es versteht sich jedoch, dass der Winkel α kleiner und insbesondere auch größer gewählt werden kann, wie an Hand des zweiten Ausführungsbeispiels veranschaulicht wird. Vorzugsweise liegt der Winkel zwischen 45° und 360° und insbesondere zwischen 90° und 270°.
Zum Lösen der Schnellbefestigungseinrichtung ist lediglich erforderlich, das Betätigungselement 14 in der entgegen gesetzten Richtung aus der Endlage in die Nulllage zu verschieben. Der Lösevorgang ist somit genauso schnell und einfach wie der Schließvorgang durchführbar.
Zweites Ausführungsbeispiel
Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau und seiner Funktionsweise dem ersten Ausführungsbeispiel. So ist die Bolzeneinheit des zweiten Ausführungsbeispiels identisch mit derjenigen des ersten Ausführungsbeispiels, und bestimmte Teile der Betätigungseinheit sind vergleichbar mit entsprechenden Teilen im ersten Ausführungsbeispiel. Im Folgenden werden daher Bauteile, die mit denjenigen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, mit den selben Bezugszeichen bezeichnet, während in ihrer Funktion vergleichbare Teile mit denselben Bezugszeichen, jedoch versehen mit einem Apostroph, bezeichnet werden. Lediglich für unterschiedliche Teile werden neue Bezugszeichen verwendet.
Unterschiedlich zu dem ersten Ausführungsbeispiel sind der Grundkörper 12' und das Betätigungselement 14' der Betätigungseinheit 4' des zweiten Ausführungsbeispiels. An Hand der 22 bis 25 wird zunächst der Grundkörper 12' näher beschrieben.
Der Grundkörper 12' weist einen tellerförmigen Scheibenkörper 80 auf, der eine ebene Unterseite 81 und an seiner Oberseite eine kreisförmige Vertiefung 82 hat. Am Innenumfang der Vertiefung 82 ist eine Rastvertiefung 84 (24) vorgesehen, durch den die Nulllage des Betätigungselementes 14' definiert wird, wie noch erläutert wird. Im zentralen Bereich des Scheibenkörpers 80 sind zwei diametral gegenüber liegende, axial vorstehende, radial federnde Rastfinger 86 vorgesehen, die jeweils mit einem Rasthaken 88 versehen sind.
An der Unterseite 81 des Scheibenkörpers 80 ist ein Befestigungsabschnitt 68' in Form eines axialen Vorsprungs 70' und zweier radialer Vorsprünge 72' angeformt, die mit den Teilen 68, 70, 72 des ersten Ausführungsbeispiels vergleichbar sind und mit einem Einsteckloch 73' in Form eines Doppelschlüssel loches (17) im Bauteil B eine Bajonettverbindung wie im ersten Ausführungsbeispiel bilden Bei diesem Ausführungsbeispiel ist an der Unterseite 81 des Scheibenkörpers 80 nur eine einzige Warze 78' (22, 25) vorgesehen, die mit einem im Bauteil B zusätzlich vorgesehenen Positionierloch 89 (17) zusammenwirkt, um die Betätigungseinheit 4' in ihrer vormontierten Lage zu positionieren. Der Scheibenkörper 80 ist ferner mit Durchbrüchen 64', 65', 66' und 67' versehen, die insbesondere zur Materialersparnis vorgesehen sind.
Das in den 18 bis 21 dargestellte Betätigungselement 14' weist einen Hülsenkörper 90 auf, an dessen Unterseite ein Flansch 92 angeformt ist. Im Inneren des Hülsenkörpers 90 befindet sich ein Nabenkörper 94, der einseitig an der Innenseite des Hülsenkörpers 90 angeformt ist und eine zentrale Aufnahmeöffnung 96 aufweist. Der Flansch 92 ist kreisförmig ausgebildet und an die Form der kreisförmigen Vertiefung 82 des Grundkörpers 12' so angepasst, dass der Flansch 92 in der Vertiefung 82 drehbar gelagert werden kann. Hierzu werden die Rastfinger 88 durch die zentrale Aufnahmeöffnung 96 des Betätigungselementes 14' hindurch gesteckt, bis die ebene Unterseite 97 des Betätigungselementes 14 auf der ebenen Bodenfläche der Vertiefung 82 aufliegt und die Rasthaken 88 der Rastfinger 86 an der Oberseite 98 des zentralen Nabenkörpers 94 angreifen, um das Betätigungselement 14' am Grundkörper 12' zu sichern.
Im Bereich zwischen dem Hülsenkörper 90 und dem Nabenkörper 94 befindet sich ein Schlitz 48', der sich in Umfangsrichtung um den Nabenkörper 94 herum erstreckt. An der Außenseite des Nabenkörpers 94 und an der Innenseite des Hülsenkörpers 90 ist jeweils eine Rampenfläche 50a' bzw. 50b' angeformt, die beidseitig zu dem Schlitz 48' verlaufen und die zusammen eine Rampe 50' bilden, welche in ihrer Funktion der Rampe 50 des ersten Ausführungsbeispiels vergleichbar ist.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel erstreckt sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Rampe 50 um einen Winkel in der Größenordnung von 270°, wie in 18 zu sehen ist. Am einen Ende des Schlitzes 48' ist wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ein vergrößertes Durchgangsloch 52' zum Durchstecken des Bolzenkopfes 28 vorgesehen, während am anderen Ende des Schlitzes 48' eine Vertiefung 55' ähnlich der Vertiefung 55 des ersten Ausführungsbeispiels vorgesehen ist.
An dem Hülsenkörper 90 sind zwei diametral gegenüberliegende Griffteile 44' angeformt, durch die das Betätigungselement 14' manuell relativ zum Grundkörper 12' gedreht werden kann.
Im Flansch 92 des Betätigungselementes 14 ist ein sich in Umfangsrichtung erstreckender, radial federnder Rastarm 100 vorgesehen. Der Rastarm 100 ist mit seinem einen Ende am übrigen Teil des Flansches 92 angeformt und im Übrigen durch einen Schlitz 102 vom restlichen Betätigungselement 14' getrennt, während am anderen Ende des Rastarmes 100 ein Rastvorsprung 104 vorgesehen ist. Der Rastvorsprung 104 des Rastarmes 100 wirkt mit der Rastvertiefung 84 des Grundkörpers 12 (24) zusammen, um das Betätigungselement 14 in seiner Nulllage am Grundkörper 12' zu sichern.
Die Vormontage der Betätigungseinheit 4' erfolgt, wie bereits beschrieben, in der Weise, dass das Betätigungselement 14' auf den Grundkörper 12' so gesetzt wird, dass die Rastfinger 86 in die Aufnahmeöffnung 96 des Nabenkörpers 98 geschoben werden, bis der Flansch 92 des Betätigungselementes 14' innerhalb der Vertiefung 82 des Grundkörpers 12' liegt und die Rastfinger 86 das Betätigungselement 14' am Grundkörper 12' axial sichern. Das Betätigungselement 14' wird dann manuell – ähnlich einem Drehteller – um die Rastfinger 86 herum gedreht, bis die Nulllage erreicht ist, in der der Rastvor sprung 104 des Rastarmes 100 in die Rastvertiefung 84 des Grundkörpers 12' einrastet.
Die Montage der Bolzeneinheit 2 und der Betätigungseinheit 4' an den Bauteilen A und B erfolgt in der gleichen Weise, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben wurde. Auch das Ansetzen des Bauteils A am Bauteil B, bei dem die Bolzeneinheit 2 mit der Betätigungseinheit 4' in Wirkungseingriff gebracht werden, erfolgt in der gleichen Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Um das Betätigungselement 14' aus der in 15 gezeigten Nulllage in seine Endlage zu verstellen, wird das Betätigungselement 14' um eine zur zentralen Achse X parallele Achse (d. h. um die beiden Rastfinger 86 herum) gedreht. Hierbei wird – wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel – der Bolzen 6 an der ansteigenden Rampe 50' entlang geführt, wodurch der Bolzen 6 entgegen der Kraft der Feder 10 in Richtung aus der Buchse 8 herausgezogen und hierdurch die Feder 10 gespannt wird. Wenn der Bolzenkopf 28 das Ende der Rampe 50' und damit das Ende des Schlitzes 48' erreicht hat, rastet er in die Vertiefung 55' ein. Das Betätigungselement 14' hat dann seine Endlage erreicht, in der die Bauteile A und B in der gleichen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel miteinander verspannt sind.

Claims

Schnellbefestigungseinrichtung zum lösbaren Befestigen eines Anbauteiles, insbesondere eines Gehäuseteils einer Kraftfahrzeug-Rückleuchte, an einem plattenförmigen Bauteil, insbesondere einem Blechteil einer Kraftfahrzeug-Karosserie, mit einer Bolzeneinheit (2) aus einem Bolzen (6), einer Buchse (8) und einer Feder (10), von denen die Buchse (8) an dem Anbauteil (A) festlegbar ist und der Bolzen (6) entgegen der Kraft der Feder (10) relativ zur Buchse (8) verschiebbar ist, und einer Betätigungseinheit (4; 4') aus einem Grundkörper (12; 12') und einem Betätigungselement (14; 14'), von denen der Grundkörper (12; 12') an dem plattenförmigen Bauteil (B) festlegbar ist und das Betätigungselement (14; 14') relativ zum Grundkörper (12; 12') aus einer Nulllage in eine Endlage verstellbar ist und hierbei über eine Rampe (50; 50') mit dem Bolzen (6) so zusammenwirkt, dass der Bolzen (6) längs einer zentralen Achse (X) entge gen der Kraft der Feder (10) in Richtung aus der Buchse (8) gezogen wird, um das Anbauteil (A) unter Ausgleich axialer Fertigungstoleranzen mit dem plattenförmigen Bauteil (B) oder einer damit fest verbundenen Abstützung zu verspannen.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (8) an dem Anbauteil (A) durch eine stoff- oder/und formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Schraubverbindung- (32, 76) oder Clipsverbindung festlegbar ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) der Bolzeneinheit (2) zwischen einer Endwand (38) der Buchse (8) und einem Flansch (16) des Bolzens (6) eingespannt ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (6) radial federnde Haltefinger (22) aufweist, die zum Zusammenbau der Bolzeneinheit (2) beim Durchführen des Bolzens (6) durch eine Durchgangsöffnung (40) in der Endwand (38) der Buchse (8) radial einwärts umgebogen werden und beim Erreichen einer Einbaulage radial zurückfedern, um den Bolzen (6) unter leichter Vorspannung der Feder (10) an der Buchse (8) axial zu halten.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12; 12') der Betätigungseinheit (4; 4') an dem plattenförmigen Bauteil (B) durch eine Bajonettverbindung (68, 73) mit Spiel so festlegbar ist, dass vor dem Verspannen des Anbauteils (A) mit dem plattenförmigen Bauteil (B) eine Relativverschiebung des Grundkörpers (12; 12') in der Ebene des plattenförmigen Bauteils (B) zwecks Ausgleich von Fertigungstoleranzen ermöglicht wird.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bajonettverbindung (68, 73) einen am Grundkörper (12; 12') der Betätigungseinheit (4; 4') angeformten axialen Vorsprung (70; 70') mit zwei diametral gegenüberliegenden radialen Vorsprüngen (72; 72') aufweist, die durch ein entsprechend geformtes Einsteckloch (73; 73') des plattenförmigen Bauteils (B) durchsteckbar und durch Drehen des Grundkörpers (12; 12') in eine Haltestellung bringbar sind.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Grundkörper (12; 12') der Betätigungseinheit (4; 4') eine oder mehrere Warzen (78; 78') angeformt sind, die den Grundkörper (12; 12') in der Haltestellung am plattenförmigen Bauteil (B) sichern.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (50; 50') längs einer gekrümmten Bahn verläuft, die sich um einen Winkel (α) zwischen 45° und 360°, insbesondere zwischen 90° und 270° erstreckt.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Rampe (50, 50') zwei Rampenflächen (50a, 50b; 50a', 50b') aufweist, die beidseitig zu einem in dem Betätigungselement (14; 14') gebildeten Schlitz (48; 48') verlaufen.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (6) einen Bolzenkopf (28) hat, dessen Durchmesser größer als die Breite des Schlitzes (48; 48') ist und dessen Rückseite beim Verstellen des Betätigungselementes (14; 14') aus der Nulllage in die Endlage an den Rampenflächen (50a, 50b; 50a', 50b') geführt wird.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Ende des Schlitzes (48; 48') ein vergrößertes Durchgangsloch (52; 52') vorgesehen ist, durch das der Bolzenkopf (28) des Bolzens (6) in der Nulllage des Betätigungselementes (14; 14') hindurchsteckbar ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem anderen Ende des Schlitzes (48; 48') eine Vertiefung (55; 55') vorgesehen ist, in die der Bolzenkopf (28) in der Endlage des Betätigungselementes einrastet.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nulllage des Betätigungselementes (14; 14') durch Anlage des Betätigungselementes (14; 14') am Grundkörper (12; 12') definiert ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Endlage des Betätigungselementes (14; 14') durch Anlage des Betätigungselementes (14; 14') am Bolzen (6) definiert ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gekrümmte Bahn der Rampe (50) um eine Achse erstreckt, die auf der zentralen Achse (X) senkrecht steht.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (14) sichelförmig ausgebildet ist und in einer gekrümmten Führungsbahn (60) des Grundkörpers (12) verschiebbar gelagert ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die gekrümmte Bahn der Rampe (50) und die gekrümmte Führungsbahn (60) des Grundkörpers (12) exzentrisch zueinander verlaufen.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich die gekrümmte Bahn der Rampe (50') um eine Achse erstreckt, die auf oder parallel zu der zentralen Achse (X) verläuft.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (14') tellerförmig ausgebildet ist und am Grundkörper (12') um eine Achse drehbar gelagert ist, die auf oder parallel zu der zentralen Achse (X) verläuft.
Schnellbefestigungseinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (12') der Betätigungseinheit (4') zentral angeordnete, axial vorstehende, radial federnde Rastfinger (88) aufweist, die in eine zentrale Aufnahmeöffnung (96) des Betätigungselementes (14') einsteckbar sind, um das Betätigungselement (14') am Grundkörper (12') axial zu halten.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nulllage des Betätigungselementes (14') durch Einrasten eines am Betätigungselement angeformten, in Umfangsrichtung verlaufenden, radial federnden Rastarmes (100) in eine Rastvertiefung (84) des Grundkörpers (14') definiert ist.
Schnellbefestigungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (6), die Buchse (8), der Grund körper (12; 12') und das Betätigungselement (14; 14') aus Kunststoff bestehen.