DE10014060A1 - Befestigungseinrichtung für am Kraftfahrzeug anzubringende Lastenträger - Google Patents

Abstract

Die Befestigungseinrichtung umfasst an einem Querträger (1) angeordnete Befestigungselemente (2, 2a), von denen das Befestigungselement (2a) am Querträger (1) befestigt und das Befestigungselement (2) gegenüber dem Querträger (1) verschiebbar geführt ist. Die Befestigungselemente (2, 2a) sind in ihrem unteren Teil mit Öffnungen versehen, so dass sie auf Zapfen (3) aufsteckbar sind, welche an bestimmungsgemäß belastbaren Bauteilen, beispielsweise an einem Heckklapprahmen (4), befestigt sind. Durch diese Befestigung ist eine formschlüssige Halterung des Befestigungselementes mit Ausnahme eines Freiheitsgrades in Richtung der Achse des Zpfens (3) vorgesehen. Mittels einer Spannschraube (12) wird das Befestigungselement (2) und damit auch das Befestigungselement (2a) gegen ein begrenzt belastbares Bauteil, beispielsweise eine Heckscheibe (5), angedrückt, um ein größtmögliches Maß eines Spaltes (6) zwischen dem Befestigungselement (2) und einem Karosserieteil (7) zu erreichen.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungseinrichtung für am Kraftfahrzeug anzubringende Lastenträger mit zwei ge­ genüberliegenden Befestigungselementen, von denen mindes­ tens eines gegenüber dem Lastenträger zur Anpassung an das den Lastenträger aufnehmende Fahrzeugbauteil bewegbar ist, wobei jedes Befestigungselement im Bereich von durch ein Schließteil verschließbare Karosserieöffnung an kombinierten Bauteilen zu befestigen ist, von denen das eine Bauteil be­ stimmungsgemäß und das zweite Bauteil nur begrenzt belast­ bar ist.

Bei Heckklappen von Kraftfahrzeugen werden in der letzten Zeit die Heckscheiben direkt auf den Rahmen der Heckklappe mittels einer Kleberaupe aufgeklebt. Dabei steht die Heck­ scheibe geringfügig über den Heckklappenrahmen hervor. Der Spalt zwischen Heckscheibe und Karosserie ist verhältnis­ mäßig klein und aufgrund der Maßtoleranzen bei der Heck­ scheibe obendrein nicht konstant. Wenn man also an einer Heckklappe einen Lastenträger befestigen will, so muß zwangsläufig das Befestigungselement, beispielsweise ein Stützfuß eines quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Querträgers, am Rahmen der Heckklappe befestigt werden. Hierbei besteht die Gefahr, dass einerseits die Lackierung der Karosserie und andererseits die Heckscheibe beschädigt wird, wenn das Befestigungselement aufgrund von nicht ausschließbaren Bewegungen der Heckklappe gegenüber der Karosserie an eines dieser beiden Bauteile anstößt. Außerdem muss beim Festspannen an dem bestimmungsgemäß belastbaren Bauteil darauf geachtet werden, dass das Befestigungselement nicht zu sehr an dem begrenzt belastbaren Bauteil, beispielsweise der Heckscheibe, angedrückt wird, damit hier keine Schäden auftreten.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungseinrichtung der weiter oben angegebenen Art so auszugestalten, dass trotz eines schmalen Spaltes zwischen dem Karosserieteil und dem Schließteil ein möglichst großer Abstand zwischen dem Befes­ tigungselement und dem Karosserieteil einhaltbar ist, ohne dass ein begrenzt belastbarer Bauteil, beispielsweise eine Glasscheibe, beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Befestigungseinrich­ tung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Befestigungselement an dem bestim­ mungsgemäß belastbaren Bauteil formschlüssig zur Aufnahme der Stützlast und mit einem Freiheitsgrad in einer im wesent­ lichen rechtwinklig zur Stützlastrichtungsebene verlaufenden Ebene gehalten ist, und dass das Befestigungselement an das begrenzt belastbare Bauteil durch eine Spannvorrichtung in Richtung des Freiheitsgrades andrückbar ist, wobei die An­ drückkraft einstellbar ist.

Durch diese Ausgestaltung ist gewährleistet, dass die Haupt­ last, die der Lastenträger aufzunehmen hat, durch das be­ stimmungsgemäß belastbare Bauteil, z. B. den Heckklappen­ rahmen, aufgenommen wird, während Kräfte, die in Richtung des Freiheitsgrades des Befestigungselementes wirken und auf fahrdynamische Zustände zurückzuführen sind, von dem be­ grenzt belastbaren Bauteil, beispielsweise der Heckscheibe, aufgenommen werden. Solche Kräfte ergeben sich in erster Linie aus der Fliehkraft bei Kurvenfahrten oder aus Kräften, die auf Seitenwind zurückzuführen sind. Diese Kräfte sind in einer Größenordnung, die von solchen begrenzt belastbaren Bautei­ len aufgenommen werden können. Die erfindungsgemäße Aus­ gestaltung hat wegen des Andrückens des Befestigungsele­ mentes an das begrenzt belastbare Bauteil den Vorteil, dass das Befestigungselement immer an diesem begrenzt belastba­ ren Bauteil anliegt, so dass der verbleibende Spalt auch bei Maßtoleranzen des begrenzt belastbaren Bauteiles noch so groß ist, dass selbst bei Bewegungen des den Lastenträger aufnehmenden Bauteils die angrenzende Karosserie durch das Befestigungselement nicht beschädigt wird. Der Spalt wird also in optimaler Weise genutzt.

Um das Befestigungselement mit einer vorher festgelegten Kraft gegen das begrenzt belastbare Bauteil andrücken zu können, weist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung die Spannvorrichtung eine Spannschraube und eine Feder mit Kompressionsanzeige auf, die im komprimierten Betriebszu­ stand noch einen nutzbaren Federweg aufweist. Durch die vor­ gegebene Anpresskraft wird sichergestellt, dass das Befesti­ gungselement stets ohne Spalt an dem begrenzt belastbaren Bauteil anliegt, ohne diesen zu beschädigen. Eine solche be­ grenzte Anpresskraft kann auch durch Anziehen einer Spann­ schraube mittels eines Drehmomentschlüssels erreicht werden, jedoch ist eine solche Vorgehensweise nur bedingt anwendbar. Nach der Erfindung ist nämlich außerdem noch vorgesehen, dass die Feder im komprimierten Betriebszustand noch einen nutzbaren Federweg aufweist. Hierdurch wird erreicht, dass beispielsweise bei Wärmedehnung des begrenzt belastbaren Bauteils, also beispielsweise einer Heckscheibe, keine zusätz­ lichen Spannungen auf dieses Bauteil ausgeübt werden, son­ dern dass diese Wärmedehnung durch die Feder aufgenommen wird.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich da­ durch, dass das Befestigungselement einen Führungsteil auf­ weist, mit dem es verschiebbar in einem quer zur Fahrzeug­ längsachse verlaufenden Querträger eingreift. Ein solcher Querträger wird üblicherweise als Grundträger bezeichnet und kommt im Normalfall in zweifacher Ausfertigung zur Anwen­ dung, um dann hierauf weitere spezielle Trageeinrichtungen anbringen zu können. Das Führungsteil hat die Aufgabe eine Parallelverschiebung des Befestigungsteiles beim Anziehen der Spannschraube zu bewirken, ohne dass eine Kippbewegung eintritt, wenn das Befestigungselement an dem begrenzt be­ lastbaren Bauteil anliegt.

Eine konstruktiv einfache Lösung besteht darin, dass die Spannschraube durch das Führungsteil hindurchgreift und in ein trägerfestes Gewinde einschraubbar ist. Diese Lösung hat den Vorteil, dass an einem solchen Grundträger keine außer­ halb des Querträgers und des Befestigungselementes hervor­ stehenden Spannschrauben vorhanden sind, die nicht nur den optischen Eindruck verschlechtern, sondern auch häufig zu Windgeräuschen führen.

Zur Festlegung des Befestigungselementes an dem bestim­ mungsgemäß belastbaren Bauteil, ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das Befesti­ gungselement mindestens eine Öffnung zur Aufnahme eines am bestimmungsgemäß belastbaren Bauteil angeordneten Zapfens aufweist. In der Praxis wird man häufig zwei solche Zapfen am Bauteil vorsehen, auf die dann das Befestigungs­ element aufsteckbar ist und in Richtung der Zapfenachse den notwendigen Freiheitsgrad aufweist.

Bei Ausbildung nur einer Öffnung ist nach der Erfindung vor­ gesehen, dass diese von der Kreisform abweicht und der Quer­ schnitt des Zapfens ist der Form der Öffnung angepasst. Dies ist notwendig, um die formschlüssige Verbindung des Befesti­ gungselementes zu dem bestimmungsgemäß belastbaren Bau­ element herbeizuführen.

Damit etwaige scharfkantige Schmutzreste beim Andrücken des Befestigungselementes an das begrenzt belastbare Bauteil nicht zu einer Beschädigung desselben führen, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung am begrenzt belastbaren Bauteil ein Schutzüberzug im Bereich des Befestigungselementes an­ geordnet. Die Anordnung des Schutzüberzuges an dem be­ grenzt belastbaren Bauteil hat den Vorteil, dass zwischen die­ sem Schutzüberzug und dem begrenzt belastbaren Bauteil keine Relativbewegungen auftreten können, die von dem Las­ tenträger herrühren, an den verschiedene Kräfte, beispiels­ weise Fliehkräfte, Seitenwindkräfte usw. angreifen.

Als bestimmungsgemäß belastbare Bauteile sind solche Bauteile anzusehen, die die üblichen Karosserieteile bilden, welche aus Stahlblech oder Aluminiumblech hergestellt sind und zur Aufnahme der am Lastenträger auftretenden Kräfte, die aus der Last herrühren, ohne weiteres geeignet sind. Be­ grenzt belastbare Bauteile sind beispielsweise aus Glas oder Kunststoff hergestellte Karosserieteile, Heckscheiben oder Dachverkleidungen, die Kräfte, die in ihrer Ebene wirken, bis zu einem gewissen Grade aufnehmen können. Im Falle von Lastenträger können solche Heckscheiben nicht nur die vorgesehene begrenzte Spannkraft zwischen den einander gegenüberliegenden Befestigungselementen aufnehmen, sondern auch diejenigen Kräfte in sich aufnehmen, die aus der Fliehkraft, der Seitenwindkraft oder sonstigen Belastungen auftreten.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt durch einen Querträger mit Befestigungseinrichtungen eines Las­ tenträgers;

Fig. 2: eine schaubildliche Ansicht einer Befesti­ gungseinrichtung;

Fig. 3: einen Schnitt durch eine Befestigungsein­ richtung in einem gegenüber Fig. 1 ver­ größertem Maßstab in unverspanntem Zu­ stand; und

Fig. 4: die Befestigungseinrichtung nach Fig. 3 im verspannten Zustand.

Fig. 1 zeigt einen Querträger 1 mit zwei Befestigungselemen­ ten 2 und 2a, die an beiden Enden des Querträgers angeordnet sind und die in Verbindung mit Zapfen 3, 3a einen wesentli­ chen Teil der Befestigungseinrichtung bilden. Die Zapfen 3 und 3a sind an den jeweiligen Außenseiten eines Heckklappen­ rahmens 4 befestigt, auf dem eine Heckscheibe 5 aufgeklebt ist, die über den Heckklappenrahmen 4 hervorsteht und zwar soweit, dass nicht nur der Heckklappenrahmen, sondern auch die Zapfen 3 und 3a überdeckt sind. Hierdurch verbleibt ein verhältnismäßig schmaler Spalt 6 zwischen der Heckklappen­ scheibe und einem angrenzenden Karosserieteil 7. Ein solcher Spalt zwischen einem feststehenden Karosserieteil und einem eine Öffnung im Fahrzeug verschließenden Schließteil, bei­ spielsweise einer Heckklappe, ist üblicherweise nicht breiter als 4 mm, so dass nach Einsetzen eines Befestigungselementes 2, welches üblicherweise eine Dicke von 1,5 mm aufweist, nur noch 2,5 mm verbleiben.

Berücksichtigt man noch mögliche Maßabweichungen bei der Heckscheibe, so ist dieser Spalt unter Umständen noch gerin­ ger. Zieht man weiterhin in Betracht, dass solche Schließteile, wie z. B. die Heckklappe auch im geschlossenen Zustand einer gewissen Eigendynamik unterliegen, die sich aus Karosserie­ verbindungen und sonstigen, auf den Lastenträger und somit auf die Heckklappe einwirkenden Kräften ergeben, so ist es sehr schwierig eine Beschädigung der Karosserieteile durch die Befestigungselemente zu vermeiden, wenn diese ausschließlich an dem Heckklappenrahmen befestigt sind und einen Sicher­ heitsabstand zur Heckscheibe aufweisen. Hier setzt die Erfin­ dung ein, die darin besteht, dass das Befestigungsteil 2 an die Heckklappenscheibe 5 angedrückt wird, so dass der zwischen Befestigungselement 2 und dem Karosserieteil 7 verbleibende Spalt das erreichbare Maximum darstellt. Um dies zu errei­ chen, ist das Befestigungselement 2 mit einem Flansch 8 ver­ sehen, der zwei Öffnungen 9 aufweist, mit denen das Befesti­ gungsteil auf die Zapfen 3 aufsteckbar ist, die am Heckklap­ penrahmen 4 festgelegt sind. Im dargestellten Ausführungsbei­ spiel handelt es sich dabei um schraubbare Zapfen, die in Ge­ windeöffnungen des Heckklappenrahmens 4 einschraubbar sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist das Befestigungsele­ ment 2 nur in Achsrichtung der Zapfen 3 bewegbar, in allen übrigen Richtungen aber formschlüssig gehalten, so dass die am Querträger 1 angreifende Last über das Befestigungsele­ ment 2 auf den Heckklappenrahmen 4 übertragen wird. Die Fig. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung den Zustand des Befestigungselementes 2 vor dem Aufstecken auf die Zapfen 3, die am Heckklappenrahmen 4 befestigt sind.

Fig. 3 zeigt den Zustand, in welchem das Befestigungsele­ ment 2 bereits auf den Zapfen 3 aufgesteckt ist, aber noch nicht an die Heckscheibe 5 angedrückt ist, um einen möglichst großen Spalt zwischen Befestigungselement 2 und Karosserie­ teil 7 zu belassen.

Um ein Andrücken des Befestigungselementes an die Heck­ scheibe 5 mit einer vorbestimmbaren Andrückkraft zu ge­ währleisten, weist das Befestigungselement 2 ein Führungsteil 10 auf, das in einem Hohlraum 11 des Querträgers 1 geführt ist. Durch das Führungsteil 10 greift eine Spannschraube 12, die in eine Gewindebohrung 13 eines Steges 14 im Querträger 1 einschraubbar ist. Die Spannschraube 12 weist einen Schraubenkopf 15 und eine Widerlagerscheibe 16 für eine Spannfeder 17 auf, die in einer Ausnehmung 18 an deren Bo­ den 19 abgestützt ist. Fig. 3 zeigt den noch unverspannten Zustand. Wird die Spannschraube 12 angezogen, so wird die Feder 17 komprimiert und zwar soweit bis die Widerlager­ scheibe 16 gerade bündig mit der Kante 20 der Ausnehmung 18 verläuft. Dies ist ein Anzeichen eines bestimmten Kompres­ sionszustandes, d. h. die Widerlagerscheibe 16 und die Kante 20 bilden eine Kompressionsanzeige für die Feder 17. In der in Fig. 4 dargestellten Kompressionslage ist noch ein nutzbarer Federweg vorhanden, der notwendig ist, um Maßänderungen durch Wärmedehnung der Heckscheibe 5 aufnehmen zu kön­ nen. Ein mit 21 bezeichneter Schutzüberzug ist am Rand der Heckscheibe 5 befestigt und dient als Anlage für das Befesti­ gungselement 2. Etwaige Relativbewegungen zwischen dem Befestigungselement 2 und der Heckscheibe 5 wirken sich jetzt so aus, dass das Befestigungselement 2 an dem Schutzüberzug 21 gleitet. Eine Relativbewegung zwischen Schutzüberzug und Heckscheibe tritt nicht ein, da dieser Schutzüberzug bei­ spielsweise durch Kleben festgelegt ist. Eine solche Relativbe­ wegung würde eintreten, wenn man den Schutzüberzug am Befestigungselement festlegen würde.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass nur das Befestigungselement 2 mittels der Spannschraube 12 gegenüber dem Querträger 1 verschiebbar geführt ist, während das gegenüberliegende Be­ festigungselement 2a mittels Schrauben 22 am Querträger 1 festgelegt ist. Dies ist deshalb so vorgesehen, weil die ver­ schiebbare Lagerung eines Befestigungselementes ausreicht, um auch bei einer Verspannung mittels der Spannschraube 12, das gegenüber dem Querträger 1 festgelegte Befestigungs­ element 2a gegen die Heckklappenscheibe 5 zu spannen.

Eine Abänderung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spieles kann darin bestehen, dass mit dem Bezugszeichen 5 ein aus Kunststoff oder Gas bestehende Dachverkleidung, mit 4 Tragholme und mit 7 eine Fahrzeugtür bezeichnet ist.

Claims (7)

1. Befestigungseinrichtung für am Kraftfahrzeug anzubringende Lastenträger mit zwei gegenüberliegenden Be­ festigungselementen, von denen mindestens eines gegenüber dem Lastenträger zur Anpassung an das den Lastenträger auf­ nehmende Fahrzeugbauteil bewegbar ist, wobei jedes Befesti­ gungselement im Bereich von durch ein Schließteil verschließ­ bare Karosserieöffnung an kombinierten Bauteilen zu befesti­ gen ist, von denen das eine Bauteil bestimmungsgemäß und das zweite Bauteil nur begrenzt belastbar ist, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Befestigungselement (2) an dem be­ stimmungsgemäß belastbaren Bauteil (4) formschlüssig zur Aufnahme der Stützlast und mit einem Freiheitsgrad in einer im wesentlichen rechtwinklig zur Stützlastrichtungsebene verlaufenden Ebene gehalten ist und dass das Befestigungsele­ ment (2) an das begrenzt belastbare Bauteil durch eine Spann­ vorrichtung (12, 17) in Richtung des Freiheitsgrades andrück­ bar ist, wobei die Andrückkraft einstellbar ist.

2. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung eine Spann­ schraube (12) und eine Feder (17) mit Kompressionsanzeige (16, 20) aufweist, die im komprimierten Betriebszustand noch einen nutzbaren Federweg aufweist.

3. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (2) einen Führungsteil (10) aufweist, mit dem es verschiebbar in einem quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Querträger (1) eingreift.

4. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschraube (12) durch das Füh­ rungsteil (10) hindurchgreift und in ein trägerfestes Gewinde (13) einschraubbar ist.

5. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (2) mindestens eine Öffnung (9) zur Aufnahme eines am be­ stimmungsgemäßen belastbaren Bauteil (4) angeordneten Zapfens (3) aufweist.

6. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung nur einer Öffnung (9) diese von der Kreisform abweicht und der Querschnitt des Zapfens (3) der Form der Öffnung angepasst ist.

7. Befestigungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am begrenzt belastbaren Bauteil (5) ein Schutzüberzug (21) im Bereich des Befesti­ gungselementes (2) angeordnet ist.