DE19944685A1

DE19944685A1 - Befestigungsanordnung zum Befestigen eines Verkleidungsteils an einem Kraftfahrzeug-Unterboden

Info

Publication number: DE19944685A1
Application number: DE1999144685
Authority: DE
Inventors: Herbert Fangmann; Rainer Suesenbach; Peter Hauck
Original assignee: Boellhoff GmbH
Current assignee: Boellhoff GmbH
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2001-03-22

Abstract

Offenbart wird eine Befestigungsanordnung zum Befestigen eines plattenförmigen Verkleidungsteils am Unterboden eines Kraftfahrzeuges, der mit mehreren nach unten ragenden Gewindebolzen (Schweißbolzen) versehen ist, während das Verkleidungsteil eine entsprechende Anzahl von Aufnahmelöchern hat. Die Befestigungsanordnung besteht aus dazugehörigen Befestigungselementen, die jeweils aus einer Mutter mit einem Halteglied bestehen. Das Halteglied ist durch ein entsprechendes Aufnahmeloch des Verkleidungsteils hindurchsteckbar und mit der Mutter durch eine Rastverbindung verbindbar, so daß die Mutter und das Halteglied an dem zwischen ihnen liegenden Verkleidungsteil unverlierbar gehalten sind. Anschließend wird das Verkleidungsteil mit den daran gehaltenen Befestigungselementen auf die Gewindebolzen des Unterbodens aufgesteckt. Hierbei kommt es zu einer Schnappverbindung zwischen dem Halteglied und dem Gewinde des zugehörigen Gewindebolzens, so daß dann das Verkleidungsteil an den Gewindebolzen unverlierbar gehalten wird. Beim Aufstecken der Befestigungselemente auf die Gewindebolzen zentrieren sich die Befestigungselemente durch eine seitliche Gleitbewegung relativ zu dem Verkleidungsteil selbst. Anschließend können die Muttern angezogen werden, wodurch die Befestigungselemente und das damit verbundene Verkleidungsteil gegen den Unterboden festgezogen werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum Befesti gen eines plattenförmigen Verkleidungsteils an der Unterseite eines plattenförmigen Bauteils, insbesondere am Unterboden eines Kraftfahrzeuges, sowie ein Befesti gungselement und ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Befestigungsan ordnung.

Am Unterboden eines Kraftfahrzeuges sind üblicherweise Verkleidungsteile oder ähnliche Teile anzubringen. Wichtig hierbei ist, daß sich die Verkleidungsteile in einfacher und kostengünstiger Weise befestigen lassen. Außerdem müssen Sie trotz der durch den Kraftfahrzeugbetrieb bedingten rauhen Umgebung auch bei lan ger Betriebsdauer sicher gehalten werden, wobei die Befestigungsanordnung gegen schädigende Umwelteinflüsse geschützt sein soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungs anordnung zum Befestigen eines plattenförmigen Verkleidungsteils an der Unter seite eines plattenförmigen Bauteils zu schaffen, die sich in einfacher Weise montie ren läßt und eine hohe Funktionssicherheit hat. Ferner sollen ein Befestigungsele ment sowie ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Befestigungsanordnung geschaffen werden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen definiert.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Befestigungsanordnung besitzt minde stens ein Befestigungselement und üblicherweise mehrere Befestigungselemente, deren Anzahl der Anzahl der an dem plattenförmigen Bauteil vorgesehenen Gewin debolzen entspricht. Jedes Befestigungselement besteht aus einer Mutter und einem Halteglied, das durch ein Aufnahmeloch des Verkleidungsteils hindurchsteckbar und mit der Mutter durch eine Rastverbindung verbindbar ist, so daß das Befesti gungselement an dem zwischen der Mutter und dem Halteteil liegenden Verklei dungsteil unverlierbar gehalten wird. Das Halteglied ist mit einem trichterförmigen Abschnitt versehen, der beim Aufstecken des am Verkleidungsteil gehaltenen Be festigungselementes auf den Gewindebolzen diesen in eine Bohrung der Mutter führt, so daß anschließend die Mutter angezogen und dadurch die Mutter mit dem Gewindebolzen verschraubt werden kann. Hierdurch wird das Verkleidungsteil durch das Befestigungselement gegen die Unterseite des plattenförmigen Bauteils festgespannt.

Wenn das am Verkleidungsteil gehaltene Befestigungselement auf den Ge windebolzen aufgesteckt wird, wird das Verkleidungsteil mit dem Befestigungsele ment durch eine Schnappverbindung zwischen dem trichterförmigen Abschnitt des Haltegliedes und dem Gewinde des Gewindebolzens unverlierbar am Gewindebol zen gehalten, ehe die Mutter angezogen wird. Das Aufnahmeloch des Verkleidungs teils ist gegenüber dem trichterförmigen Abschnitt des Haltegliedes so überdimen sioniert, daß das Befestigungselement in seitlicher Richtung relativ zu dem Verklei dungsteil gleitend verschiebbar ist. Dies erlaubt zum einen eine selbsttätige Zentrie rung des Befestigungselementes beim Aufstecken auf den Gewindebolzen, und zum anderen können dadurch wärme- oder erschütterungsbedingte Verformungen bzw. Verschiebungen des Verkleidungsteils im Betrieb ausgeglichen werden.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Befestigungselement für eine derar tige Befestigungsanordnung sowie ein Verfahren zum Montieren einer derartigen Befestigungsanordnung, deren Merkmale in den Ansprüchen definiert sind.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Befestigungsanordnung in einem Zwischen zustand der Montage;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Befestigungsanordnung der Fig. 1 im Endzu stand der Montage;

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Mutter der Befestigungsanordnung;

Fig. 4 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile IV-IV in Fig. 3;

Fig. 5 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile V-V in Fig. 3;

Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Halteglied der Befestigungsanordnung;

Fig. 7 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile VIII-VIII in Fig. 6.

Es wird zunächst auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen. In diesen Figuren ist ein plattenförmiges Bauteil 2 angedeutet, bei dem es sich beispielsweise um das Bodenblech des Unterbodens eines Kraftfahrzeuges handelt. An dem Bodenblech 2 ist ein plattenförmiges Verkleidungsteil 4 zu befestigen. Zu diesem Zweck ist das Bodenblech 2 mit mehreren Gewindebolzen 6 versehen, die in vorgegebenen Ab ständen zueinander angeordnet sind und von denen in den Fig. 1 und 2 nur ein Ge windebolzen 6 dargestellt ist. Beispielsweise bestehen das Bodenblech 2 und der Gewindebolzen 6 aus Metall und das Verkleidungsteil 4 aus einem glasmattenver stärkten Thermoplast.

Zum Befestigen des Verkleidungsteils 4 an den Gewindebolzen 6 ist eine entsprechende Anzahl von Befestigungselementen 10 vorgesehen, von denen eben falls nur eines in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Jedes Befestigungselement 10 be steht aus einer Mutter 12 und einem Halteglied 14.

Die Ausbildung des Haltegliedes 14 geht insbesondere aus den Fig. 6 bis 8 hervor. Wie gezeigt, besteht das Halteglied 14 aus einem scheibenförmigen Ab schnitt 16 und einem daran angeformten trichterförmigen Abschnitt 18. Der trichter förmige Abschnitt 18, der mit einem ungefähr zylindrisch auslaufenden Ende verse hen ist, ist durch mehrere (im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei) Längsschlitze in eine entsprechende Anzahl von federnden Schenkeln 22 unterteilt. Die Schenkel 22 sind an ihrem freien Ende auf der Außenseite mit radial nach außen ragenden Rastvorsprüngen 24 und auf ihrer Innenseite, etwas einwärts versetzt zu dem freien Ende, mit radial nach innen ragenden Rastvorsprüngen 26 versehen, deren Zweck weiter unten noch erläutert wird.

Die Ausbildung der Mutter 12 geht insbesondere aus den Fig. 3 bis 5 hervor. Wie gezeigt, besteht die Mutter 12 aus einem schaftartigen Abschnitt 30 und einem flanschartigen Abschnitt 32. Der schaftartige Abschnitt 30 ist mit einer Bohrung 34 versehen, die an ihrem einen Ende verschlossen und an ihrem anderen Ende mit ei ner Fase versehen ist. Die Mutterbohrung 34, die im dargestellten Ausführungsbei spiel glatt ausgebildet ist, dient zur Aufnahme des Gewindes des Gewindebolzens 6, wie im folgenden noch genauer erläutert wird. Der schaftartige Abschnitt 30 ist an seinem Außenumfang mit einem Mehrkant (Sechskant) zum Erfassen durch einen Schraubenschlüssel (nicht gezeigt) versehen.

Der flanschartige Abschnitt 32 der Mutter 12 weist ein Durchsteckloch 36 auf, das zu der Mutterbohrung 34 konzentrisch ist. In dem flanschartigen Abschnitt 32 ist eine querverlaufende, durchgehende Ausnehmung 38 vorgesehen, die angren zend an dem Durchsteckloch 36 eine Hinterschneidung 40 bildet. An der von dem schaftartigen Abschnitt 30 abgewandten Stirnfläche des flanschartigen Abschnittes 32 sind mehrere (im dargestellten Ausführungsbeispiel vier) radial verlaufende Rip pen 42 vorgesehen, deren Zweck ebenfalls weiter unten erläutert wird.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird nun die Montage der Befestigungsanordnung zum Befestigen des Verkleidungsteils 4 an dem Bodenblech 2 beschrieben:
In einem ersten Schritt wird das Halteglied 14 durch ein zugehöriges Auf nahmeloch 44 des Verkleidungsteils 4 hindurch in das Durchsteckloch 36 der Mut ter 12 eingesteckt. Die elastisch nachgiebigen Schenkel 22 des trichterförmigen Ab schnittes 18 des Haltegliedes 14 greifen hierbei mit ihren nach außen ragenden Rastvorsprüngen 24 in die Hinterschneidung 40 der Mutter 12. Die hierdurch gebil dete Rastverbindung 46 hält somit das Halteglied 14 und die Mutter 12 zusammen, so daß das Befestigungselement 10 an dem zwischen dem Halteglied 14 und der Mutter 12 liegenden Verkleidungsteil 4 unverlierbar gehalten wird.

In einem zweiten Schritt wird nun das Verkleidungsteil 4 mit den an ihm ge haltenen Befestigungselementen 10 auf die Gewindebolzen 6 am Bodenblech 2 auf gesetzt. Zu diesem Zweck wird jeweils der trichterförmige Abschnitt 18 des Hal tegliedes 14 auf das Gewinde des zugehörigen Gewindebolzens 6 aufgeschoben. Hierbei schnappen die nach innen ragenden Rastvorsprünge des trichterförmigen Abschnittes 18 in das Gewinde des Gewindebolzens 6 ein und bilden somit eine Schnappverbindung 48.

Wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ist das Aufnahmeloch 44 des Verklei dungsteils 4 gegenüber dem trichterförmigen Abschnitt 18 des Haltegliedes 14 deutlich überdimensioniert. Das aus dem Halteglied 14 und der Mutter 12 beste hende Befestigungselement 10 kann sich daher in seitlicher Richtung relativ zu dem Verkleidungsteil 4 gleitend verschieben. Wenn daher ein Befestigungselement 10 beim Aufsetzen des Verkleidungsteils 4 auf die Gewindebolzen 6 nicht konzentrisch zum Gewindebolzen 6 ist (was aufgrund der großen Toleranzen in den Abständen der Gewindebolzen 6 häufig der Fall sein wird), so sorgt der trichterförmige Ab schnitt 18 des Haltegliedes 14 für eine selbsttätige Zentrierung des Befestigungs elementes 10 zu dem Gewindebolzen 6. Zweckmäßigerweise besteht das Halteglied 14 aus einem reibungsarmen Kunststoff und die Mutter 12 aus einem glasfaserver stärktem Kunststoff eines ebenfalls geringen Reibwiderstandes, um den Gleitwider stand zwischen dem Befestigungselement 10 und dem Verkleidungsteil 4 so gering wie möglich zu machen.

In einem dritten Schritt braucht lediglich die Mutter 12 durch einen am Sechskant des Schaftabschnittes 30 angreifenden Schlüssel angezogen werden. Hierdurch schraubt sich das Gewinde des Gewindebolzens 6 in die gewindelose Mutterbohrung 34 ein, und das Befestigungselement 10 mit dem Verkleidungsteil 4 bewegen sich nach oben, bis das Verkleidungsteil 4 - unter Zwischenlage des schei benförmigen Abschnittes 16 des Haltegliedes 14 - gegen die Unterseite des Boden bleches 2 angepreßt wird. Da das Verkleidungsteil 4 aus einem (glasfaserverstärk ten) Kunststoff besteht, graben sich die Rippen 42 infolge einer Relaxation des Materials in das Verkleidungsteil 4 ein, sodaß die Befestigungsanordnung gegen Lösen gesichert ist.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die Montage der Befestigungsan ordnung einfach und narrensicher. Da die Mutter 12 als Hutmutter mit geschlosse ner Mutterbohrung ausgebildet ist, ergibt sich ein ausgezeichneter Schutz gegen schädliche Umwelteinflüsse (Korrosionsschutz). Verschiebungen bzw. Formände rungen des Verkleidungsteils 4 aufgrund von im Betrieb auftretenden thermischen Einflüssen und/oder Erschütterungen und Stößen werden selbsttätig dadurch aus geglichen, daß sich das Verkleidungsteil 4 innerhalb der Grenzen des überdimen sionierten Aufnahmeloches 44 relativ zu dem Befestigungselement 10 gleitend ver schieben kann. Auf diese Weise werden Biegebelastungen des Gewindebolzens 6 und des Befestigungselementes 10 weitgehend vermieden. Die beschriebene Befe stigungsanordnung zeichnet sich daher auch durch eine hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer aus.

Claims

1. Befestigungsanordnung zum Befestigen eines plattenförmigen Ver kleidungsteils (4) an der Unterseite eines plattenförmigen Bauteils (2), insbesondere am Unterboden eines Kraftfahrzeuges, an dem mindestens ein nach unten ragender Gewindebolzen (6) vorgesehen ist, mit mindestens einem Befestigungselement (10) in Form einer Mutter (12) und eines Haltegliedes (14), das durch ein Aufnahmeloch (44) des Verkleidungsteils (4) hindurchsteckbar und mit der Mutter (12) durch eine Rastverbindung (46) verbindbar ist, so daß die Mutter (12) und das Halteglied (14) an dem zwischen ihnen liegenden Verkleidungsteil (4) unverlierbar gehalten sind, wobei das Halteglied (14) mit einem trichterförmigen Abschnitt (18) versehen ist, der beim Aufstecken des am Verkleidungsteil (4) gehaltenen Befestigungselementes (10) auf den Gewindebolzen (6) diesen in eine Bohrung (34) der Mutter (12) führt, so daß beim anschließenden Anziehen der Mutter (12) die Mutter (12) mit dem Gewindebolzen (6) verschraubt und dadurch das Befestigungselement (10) mit dem Verkleidungsteil (4) gegen die Unterseite des plattenförmigen Bauteils (2) festgezo gen wird.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schnappverbindung (48) zwischen dem trichterförmigen Abschnitt (18) des Hal tegliedes (14) und dem Gewinde des Gewindebolzens (6), die beim Aufstecken des Befestigungselementes (10) auf den Gewindebolzen (6) einschnappt, so daß das Verkleidungsteil (4) am Gewindebolzen (6) unverlierbar gehalten ist, ehe die Mutter (12) angezogen wird.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß das Aufnahmeloch (44) des Verkleidungsteils (4) gegenüber dem trichterförmigen Abschnitt (18) des Haltegliedes (14) so überdimensioniert ist, daß das Befestigungselement (10) in seitlicher Richtung relativ zu dem Verkleidungsteil (4) gleitend verschiebbar ist.

4. Befestigungselement für eine Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einer Mutter (12) und einem Halteglied (14) besteht, die durch eine Rastverbindung (46) miteinander verbindbar sind, und daß die Mutter (12) eine Bohrung (34) zur Aufnahme des Gewindebolzens (6) und das Halteglied (14) einen trichterförmigen Abschnitt (18) zum Führen des Gewindebolzens (6) aufweisen.

5. Befestigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Abschnitt (18) des Haltegliedes (14) durch Längsschlitze (20) in federnde Schenkel (22) unterteilt ist, die in ein zur Mutterbohrung (34) konzentri sches Durchsteckloch (36) der Mutter (12) einsteckbar sind.

6. Befestigungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (22) des trichterförmigen Abschnittes (18) mit nach außen ragenden Rastvorsprüngen (24) zum Einrasten in eine Hinterschneidung (40) der Mutter (12) versehen sind.

7. Befestigungselement nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich net, daß die Schenkel (22) des trichterförmigen Abschnittes (18) mit nach innen ra genden Rastvorsprüngen (26) zum Einschnappen in das Gewinde des Gewindebol zens (6) versehen sind.

8. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch ge kennzeichnet, daß das Halteglied (14) einen am trichterförmigen Abschnitt (18) an geformten scheibenförmigen Abschnitt (16) zur gleitenden Anlage am Verklei dungsteil (4) aufweist.

9. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Halteglied (14) aus einem reibungsarmen Kunststoff besteht.

10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, daß die Mutter (12) einen schaftartigen Abschnitt (30) hat, in dem die Mutterbohrung (34) für den Gewindebolzen (6) gebildet ist.

11. Befestigungselement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mutterbohrung (34) glatt ausgebildet ist und die Mutter (12) aus einem für einen Gewindeeingriff mit dem Gewindebolzen (6) geeigneten Werkstoff besteht.

12. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 4 bis 11 dadurch ge kennzeichnet, daß die Mutterbohrung (34) am einen Ende verschlossen ist.

13. Befestigungselement nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die Mutter (12) einen an dem schaftartigen Abschnitt (30) angeform ten flanschartigen Abschnitt (32) aufweist, in dem das Durchsteckloch (36) gebildet ist.

14. Befestigungselement nach den Ansprüchen 6 und 13, dadurch ge kennzeichnet, daß der flanschartige Abschnitt (32) der Mutter (12) mit einer quer verlaufenden durchgehenden Ausnehmung (38) versehen ist, die die Hinterschnei dung (40) für die Aufnahme der Rastvorsprünge (24) an den Schenkeln (22) des Haltegliedes (14) bildet.

15. Befestigungselement nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn zeichnet, daß der flanschartige Abschnitt (32) der Mutter (12) auf seiner von dem schaftartigen Abschnitt (30) abgewandten Stirnseite mit radial verlaufenden Rippen (42) versehen ist, die sich im montierten Zustand in das entsprechend ausgebildete Material des Verkleidungsteils (4) eingraben.

16. Verfahren zum Montieren einer Befestigungsanordnung nach den An sprüchen 1 bis 3 unter Verwendung eines Befestigungselementes nach einem der Ansprüche 4 bis 15, dadurch gekennzeichnet,

a) daß der trichterförmige Abschnitt (18) des Haltegliedes (14) durch das Aufnahmeloch (44) des Verkleidungsteils (4) hindurch in das Durchsteckloch (36) der Mutter (12) gesteckt wird, um das Befestigungselement (10) durch eine Rast verbindung (46) zwischen der Mutter (12) und dem Halteglied (14) an dem zwi schen diesen liegenden Verkleidungsteil (4) unverlierbar zu halten,
b) daß hierauf das Befestigungselement (10) mit dem Verkleidungsteil (4) auf den Gewindebolzen (6) an der Unterseite des plattenförmigen Bauteils (2) aufgesteckt wird, um das Verkleidungsteil (4) durch eine Schnappverbindung (48) zwischen dem Halteglied (14) und dem Gewindebolzen (6) am Gewindebolzen (6) unverlierbar zu halten, wobei sich das Befestigungselement (10) durch eine von dem überdimensionierten Aufnahmeloch (44) des Verkleidungsteils (4) ermöglichte seit liche Gleitbewegung selbst zentriert, und
c) daß dann die Mutter (12) angezogen wird, um das Verkleidungsteil (4) durch das Befestigungselement (10) gegen das plattenförmige Bauteil (2) festzu spannen.