DE102017116057A1

DE102017116057A1 - Befestigungsbaugruppe

Info

Publication number: DE102017116057A1
Application number: DE102017116057.4A
Authority: DE
Inventors: Manuel Hübner
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2017-07-17
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2019-01-17
Anticipated expiration: 2037-07-18
Also published as: DE102017116057B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil, insbesondere einem Trägerbauteil eines Fahrzeugs, umfassend ein in eine Öffnung des Trägerbauteils einsetzbares Verankerungselement, das elastische Ankerbeine zum Verankern an der Öffnung des Trägerbauteils aufweist, einen an dem Verankerungselement gelagerten Gewindebolzen, und eine auf den Gewindebolzen schraubbare Gewindemutter.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil, insbesondere einem Trägerbauteil, umfassend ein in eine Öffnung des Trägerbauteils einsetzbares Verankerungselement, das elastische Ankerbeine zum Verankern an der Öffnung des Trägerbauteils aufweist, einen an dem Verankerungselement gelagerten Gewindebolzen, und eine auf den Gewindebolzen schraubbare Gewindemutter, wobei die Gewindemutter einen Anlageflansch zur Anlage an dem Bauteil aufweist.
An Trägerbauteilen von Fahrzeugen, wie PKW oder LKW, sind Bauteile zu befestigen. Bei den Trägerbauteilen kann es sich z.B. um Karosserieteile handeln. Bei den Bauteilen kann es sich z.B. um Anbauteile, wie Stoßfänger bzw. Stoßstangen, handeln. Es ist bekannt, das Bauteil mittels Nieten an dem Trägerbauteil zu befestigen. Diese Lösung ermöglicht allerdings keine Demontage des Bauteils, die regelmäßig erwünscht ist. Es ist auch vorgeschlagen worden, einen Gewindebolzen an das Trägerbauteil anzuschweißen, diesen durch eine Öffnung des Bauteils hindurchzuführen und von der dem Trägerbauteil abgewandten Seite eine Gewindemutter auf den Gewindebolzen aufzuschrauben. Diese Vorgehensweise führt allerdings zu einem erheblichen Montageaufwand, insbesondere im Zusammenhang mit dem Anschweißen des Gewindebolzens. Hinzukommt, dass beispielsweise bei Karosserieteilen aus Kunststoff, wie Kohlefaserteilen, ein Anschweißen nicht möglich ist. Auch ist vorgeschlagen worden, einen Kunststoff-Grommet in eine Öffnung des Trägerbauteils einzusetzen und das Bauteil mittels einer in den Kunststoff-Grommet eingeschraubten Schraube an dem Trägerbauteil zu befestigen. Auch diese Lösung führt zu einem erheblichen Montageaufwand. So sind während der Anlieferung und der Montage zwei getrennte Teile, nämlich der Kunststoff-Grommet einerseits und die Schraube andererseits, zu handhaben.
Ausgehend von dem erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsbaugruppe der eingangs genannten Art bereitzustellen, die in einfacher Weise eine zuverlässige Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil ermöglicht, wobei auch eine Demontage in einfacher Weise möglich sein soll.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch den Gegenstand von Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Für eine Befestigungsbaugruppe der eingangs genannten Art löst die Erfindung die Aufgabe dadurch,

• dass in einer Vormontagestellung, in der die Gewindemutter teilweise auf den Gewindebolzen aufgeschraubt ist, das Verankerungselement durch eine Öffnung des Bauteils hindurch führbar und mit seinen Ankerbeinen in die Öffnung des Trägerbauteils einsetzbar ist,
• dass der Gewindebolzen axial beweglich an dem Verankerungselement gelagert ist, wobei bei einem ausgehend von der Vormontagestellung erfolgenden weiteren Aufschrauben der Gewindemutter auf den Gewindebolzen der Anlageflansch der Gewindemutter zunächst an dem Bauteil zur Anlage gelangt und der Gewindebolzen anschließend bei einem weiteren Aufschrauben der Gewindemutter auf den Gewindebolzen bis zum Erreichen einer Endmontagestellung relativ zu dem Verankerungselement axial in Richtung der Gewindemutter verlagert wird, und
• dass der Gewindebolzen Anlageabschnitte aufweist, die bei der axialen Verlagerung in Richtung der Gewindemutter zur Anlage an den Ankerbeinen des Verankerungselements gelangen, so dass diese zur Verankerung an der Öffnung des Trägerbauteils elastisch nach außen verformt werden.

Das Trägerbauteil kann ein Trägerbauteil eines Fahrzeugs, wie eines PKW oder LKW sein. Das Bauteil kann dann entsprechend ein an dem Trägerbauteil zu befestigendes Anbauteil des Fahrzeugs sein. Bei dem Trägerbauteil kann es sich zum Beispiel um ein Karosserieteil des Fahrzeugs handeln. Das Bauteil kann z. B. ein Stoßfänger bzw. eine Stoßstange sein, beispielsweise ein hinterer Stoßfänger bzw. eine hintere Stoßstange des Fahrzeugs.
Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe umfasst drei Teile, nämlich ein Verankerungselement, einen Gewindebolzen und eine Gewindemutter. Das Verankerungselement kann einen sogenannten Grommet bilden. Sämtliche Teile der erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe können aus Kunststoff bestehen. Sie können jeweils in einem Kunststoffspritzgussverfahren hergestellt sein. Der Gewindebolzen ist an dem Verankerungselement gelagert. Die Gewindemutter kann auf den Gewindebolzen geschraubt werden und zur Demontage wieder von diesem abgeschraubt werden. Im fertig montierten Zustand ist die Befestigungsbaugruppe über die Ankerbeine des Verankerungselements an dem Trägerbauteil gehalten und das Bauteil ist zwischen der Gewindemutter und dem Verankerungselement gehalten und so an dem Trägerbauteil befestigt.
Das Trägerbauteil weist eine Öffnung auf. Das an dem Trägerbauteil zu befestigende Bauteil weist ebenfalls eine Öffnung auf. Die Öffnung des Bauteils ist größer als die Öffnung des Trägerbauteils. Insbesondere besitzt die Öffnung des Bauteils einen größeren Querschnitt als das Verankerungselement und der Gewindebolzen. Das Verankerungselement kann somit vollständig durch die Öffnung des Bauteils hindurchgeführt werden. Die Öffnung des Bauteils besitzt jedoch einen kleineren Querschnitt als der Anlageflansch der Gewindemutter, so dass der Anlageflansch von der dem Verankerungselement abgewandte Seite an dem Bauteil zur Anlage kommt und so das Bauteil hält. Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe ist dabei in einer Vormontagestellung vormontierbar, in der alle drei Teile der Befestigungsbaugruppe insbesondere verliersicher miteinander verbunden sind. In dieser Vormontagestellung ist die Gewindemutter teilweise auf den Gewindebolzen aufgeschraubt.
Der durch die Ankerbeine des Verankerungselements gebildete Querschnitt ist in der Vormontagestellung insbesondere größer als der Querschnitt der Öffnung des Trägerbauteils. Die Ankerbeine werden dann im Zuge des Einsetzens in die Öffnung des Trägerbauteils zunächst aus ihrer Ruhelage elastisch nach innen verformt und bewegen sich nach Durchtreten der Öffnung des Trägerbauteils wieder zurück in Richtung Ihrer Ruhelage. Sie sind dann bereits mit geringer Haltekraft an der Öffnung des Trägerbauteils verankert. Die Ankerbeine bilden dann ein Gegenlager beim Aufschrauben der Gewindemutter auf den Gewindebolzen und der dadurch bewirkten axialen Verlagerung des Gewindebolzens. Vor dem vollständigen Aufschrauben der Gewindemutter auf den Gewindebolzen ist ein Herausziehen des Verankerungselements und damit der Befestigungsbaugruppe aus der Öffnung des Trägerbauteils wiederum durch elastische Verformung der Ankerbeine nach innen dennoch in einfacher Weise möglich.
Erfindungsgemäß ist der Gewindebolzen axial verschiebbar an dem Verankerungselement gelagert. Wird ausgehend von der Vormontagestellung die Gewindemutter weiter auf den Gewindebolzen aufgeschraubt, legt sich der Anlageflansch der Gewindemutter zunächst von der dem Trägerbauteil abgewandten Seite an die Oberfläche des Bauteils an. Ein weiteres Aufschrauben der Gewindemutter auf den Gewindebolzen erzeugt dann eine Zugkraft auf den Gewindebolzen in Richtung der Gewindemutter, so dass dieser relativ zu dem Verankerungselement axial in Richtung der Gewindemutter gezogen wird. An seinem der Gewindemutter abgewandten Ende weist der Gewindebolzen Anlageabschnitte auf, die im Zuge der Axialverlagerung zur Anlage an den Ankerbeinen des Verankerungselements kommen und diese elastisch nach außen drücken. Die Anlageabschnitte des Gewindebolzens bilden gegenüber dem Gewindequerschnitt des Gewindebolzens eine Querschnittsvergrößerung. Dadurch wird der durch die Ankerbeine gebildete, die Öffnung des Trägerbauteils hintergreifende Querschnitt vergrößert. Insbesondere ist dieser Querschnitt größer als der Querschnitt der Öffnung des Trägerbauteils. In der Endmontagestellung, wenn die Gewindemutter vollständig, d.h. beispielsweise bis zum Erreichen eines vorgegebenen Maximaldrehmoments, auf den Gewindebolzen aufgeschraubt ist, blockieren die Anlageabschnitte des Gewindebolzens eine Rückbewegung der Ankerbeine in Richtung ihrer Ruhelage. Die Befestigungsbaugruppe kann entsprechend nicht mehr von dem Trägerbauteil gelöst werden. Entsprechend kann das von der Befestigungsbaugruppe gehaltene Bauteil nicht mehr von dem Trägerbauteil gelöst werden.
Erfindungsgemäß ist die Montage vereinfacht. In der Vormontagestellung, die auch den Anlieferungszustand der Befestigungsbaugruppe bilden kann, sind alle drei Teile der Befestigungsbaugruppe bereits miteinander verbunden, so dass die Befestigungsbaugruppe eine einteilige Vorrichtung bildet. Für die Montage muss dieser miteinander verbundene Zustand der Teile der Befestigungsbaugruppe nicht gelöst werden. Gleichzeitig werden geringe Montagekräfte und hohe Haltekräfte realisiert. An dem Trägerbauteil müssen keine Gewindebolzen oder ähnliches durch Anschweißen vorgesehen werden. Gleichzeitig ist in einfacher Weise eine Demontage des Bauteils von dem Trägerbauteil möglich. Dazu muss lediglich die Gewindemutter wieder vom Gewindebolzen abgeschraubt werden, so dass das Bauteil von dem Trägerbauteil und dem Gewindebolzen abgezogen werden kann.
Nach einer Ausgestaltung kann das Verankerungselement einen Anlageflansch aufweisen, der im in die Öffnung des Trägerbauteils eingesetzten Zustand auf der dem an dem Trägerbauteil zu befestigenden Bauteil zugewandten Seite des Trägerbauteils anliegt. Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe kann auch eine Abdichtung gegen einen Flüssigkeitsdurchtritt aufweisen. Sofern eine solche Abdichtung vorgesehen ist, kann beispielsweise der Anlageflansch des Verankerungselements eine umlaufende Dichtlippe aufweisen, die sich beispielsweise unter elastischer Verformung aus ihrer Ruheform dichtend auf die Oberfläche des Trägerbauteils anlegt.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann der Gewindebolzen verliersicher an dem Verankerungselement gelagert sein. Somit besteht beispielsweise bei einer Anlieferung an den Montageort, aber auch bei der Montage und der Demontage keine Gefahr, dass sich der Gewindebolzen unbeabsichtigt von dem Verankerungselement löst.
Nach einer weitere Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Gewindebolzen mindestens einen ersten Anschlagabschnitt aufweist, und dass das Verankerungselement mindestens einen zweiten Anschlagabschnitt aufweist, wobei der mindestens eine erste Anschlagabschnitt und der mindestens eine zweite Anschlagabschnitt zum Bilden einer ersten axialen Endlage des Gewindebolzens zusammenwirken. Der mindestens eine zweite Anlageabschnitt des Verankerungselements kann an mindestens einem der Ankerbeine ausgebildet sein. Durch diese Ausgestaltungen wird ein „Herausfallen“ des Gewindebolzens aus dem Verankerungselement verhindert. Die erste axiale Endlage kann dabei die maximal von der Gewindemutter entfernte axiale Lage des Gewindebolzens sein.
Die Anlageabschnitte des Gewindebolzens in der Vormontagestellung können zum Bilden einer zweiten axialen Endlage des Gewindebolzens mit den Ankerbeinen, insbesondere mit Anlageflächen der Ankerbeine, zusammenwirken. Durch die erste und zweite axiale Endlage wird der Gewindebolzen verliersicher an dem Verankerungselement gehalten. Gleichzeitig kann aufgrund der Elastizität der Ankerbeine der Gewindebolzen nach außen im Zuge der Herstellung durch eine elastische Verformung in das Verankerungselement eingesetzt werden, wo er dann nach Rückbewegung der Ankerbeine in die Ruhelage verliersicher gehalten ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung können zumindest einige der Ankerbeine Rastelemente aufweisen, mit denen zumindest einige der Anlageabschnitte des Gewindebolzens in der Endmontagestellung verrasten. Durch diese Ausgestaltung wird sichergestellt, dass der Gewindebolzen auch bei für die Demontage des Bauteils von dem Gewindebolzen abgeschraubter Gewindemutter in seiner die Rückbewegung der Ankerbeine in ihre Ruhelage blockierenden Stellung verbleibt. Das Bauteil kann also durch ein vollständiges Abschrauben der Gewindemutter von dem Gewindebolzen demontiert werden, während das Verankerungselement mit dem Gewindebolzen weiter an dem Trägerbauteil gehalten ist. Für ein Lösen auch des Verankerungselements und des Gewindebolzens von dem Trägerbauteil muss entsprechend die Verrastung der Rastelemente durch Ausüben einer entsprechenden Druckkraft auf den Gewindebolzen gelöst werden. Durch die Druckkraft werden die Ankerbeine wieder frei beweglich und das Verankerungselement kann von dem Trägerbauteil abgezogen werden.
Das Verankerungselement kann gemäß einer besonders praxisgemäßen Ausgestaltung vier paarweise einander gegenüberliegend angeordnete elastische Ankerbeine aufweisen.
Es ist dann weiter möglich, dass der Gewindebolzen zwei erste Anschlagabschnitte aufweist, und dass das Verankerungselement zwei zweite Anschlagabschnitte aufweist, wobei die zwei zweiten Anschlagabschnitte des Verankerungselements an zwei einander gegenüberliegend angeordneten elastischen Ankerbeinen des Verankerungselements ausgebildet sind.
Die Rastelemente können gemäß einer weiteren Ausgestaltung an zwei einander gegenüberliegend angeordneten Ankerbeinen ausgebildet sein. Das Lösen der Verrastung ist dann durch ein elastisches nach außen Drücken der Ankerbeine bzw. das Ausüben einer entsprechenden Druckkraft auf den Gewindebolzen möglich.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Gewindebolzen an dem Verankerungselement relativ zu dem Verankerungselement nicht drehbar gelagert ist. Der Gewindebolzen wird also nicht relativ zu dem Verankerungselement gedreht, wenn die Gewindemutter auf den Gewindebolzen aufgeschraubt wird. Beispielsweise kann mindestens ein Ankerbein eine Aufnahme oder einen Drehblockadeabschnitt bilden, in der ein Drehblockadeabschnitt bzw. eine Aufnahme des Gewindebolzens aufgenommen ist. Durch das Zusammenwirken von Aufnahme und Drehblockadeabschnitt wird eine Relativdrehung zwischen Gewindebolzen und Verankerungselement verhindert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Verankerungselement im in die Öffnung des Trägerbauteils eingesetzten Zustand relativ zu dem Trägerbauteil nicht drehbar ist. Zu diesem Zweck kann die Öffnung des Trägerbauteils unrund, beispielsweise quadratisch sein. Im Zusammenwirken mit dem durch die Ankerbeine gebildeten, insbesondere ebenfalls unrunden, zum Beispiel quadratischen Querschnitt, kann dies sichergestellt werden.
Die Erfindung betrifft auch ein System aus einem Trägerbauteil mit einer Öffnung und einem an dem Trägerbauteil zu befestigenden Bauteil mit einer Öffnung, sowie mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe. Das System kann sich dabei sowohl in der Vormontagestellung als auch in der Endmontagestellung befinden. Weiterhin kann das Trägerbauteil, wie bereits erläutert, ein Karosserieteil eines Fahrzeugs sein und das Bauteil ein Stoßfänger bzw. eine Stoßstange des Fahrzeugs. Das Trägerbauteil bzw. das Bauteil können einschließlich ihrer Öffnungen ausgestaltet sein, wie oben erläutert.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen schematisch:

1 eine erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe in einer perspektivischen Ansicht,
2 eine Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Befestigungsbaugruppe in einer Seitenansicht,
3 eine Explosionsdarstellung der in 1 gezeigten Befestigungsbaugruppe in einer gegenüber 2 um 90° gedrehten Seitenansicht,
4 die in 1 gezeigte Befestigungsbaugruppe in einer Seitenansicht in einer ersten Montagestellung,
5 eine Schnittansicht entlang der Linie G-G in 4,
6 eine Schnittansicht entlang der Linie H-H in 4,
7 die in 1 gezeigte Befestigungsbaugruppe in einer Seitenansicht in einer zweiten Montagestellung,
8 eine Schnittansicht entlang der Linie K-K in 7,
9 eine Schnittansicht entlang der Linie L-L in 7,
10 die in 1 gezeigte Befestigungsbaugruppe in einer Seitenansicht in einer dritten Montagestellung,
11 eine Schnittansicht entlang der Linie M-M in 10, und
12 eine Schnittansicht entlang der Linie N-N in 10.

Soweit nichts anderes angegeben ist, bezeichnen in den Figuren gleiche Bezugszeichen gleiche Gegenstände.
Die in den 1 bis 3 gezeigte erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe dient zur Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil, insbesondere einem Trägerbauteil eines Fahrzeugs. Bei dem Trägerbauteil kann es sich um ein Karosserieteil des Fahrzeugs handeln. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Stoßfänger bzw. eine Stoßstange handeln. Die Befestigungsbaugruppe besteht vorliegend aus drei Teilen, nämlich einem Verankerungselement 10, einem an dem Verankerungselement 10 gelagerten Gewindebolzen 12 und einer auf den Gewindebolzen 12 schraubbaren Gewindemutter 14. Das Verankerungselement 10 umfasst einen Anlageflansch 16, der in dem gezeigten Beispiel eine elastische umlaufende Dichtlippe 18 umfasst. Ausgehend von dem Anlageflansch 16 erstrecken sich in dem gezeigten Beispiel vier elastische Ankerbeine 20, die sich paarweise gegenüberliegen. Ein Paar der einander gegenüberliegenden Ankerbeine 20 weist ein T-förmiges freies Ende 22 auf, das jeweils zwei zweite Anschlagabschnitte 24 bildet. Das andere Paar einander gegenüberliegender Ankerbeine 20 weist innenseitig jeweils mehrere Rastelemente 26, vorliegend Rastzähne 26, auf. Die einander paarweise gegenüberliegenden Ankerbeine 20 sind dabei jeweils identisch ausgebildet.
Der Gewindebolzen 12 umfasst einen Gewindeabschnitt 28, auf den die Gewindemutter 14 mit einem korrespondierenden Innengewinde 30 aufschraubbar ist. An seinem dem gewindeseitigen Ende abgewandten Ende weist der Gewindebolzen 12 mehrere Anlageabschnitte 32 auf, die gegenüber dem Gewindeabschnitt 28 eine Querschnittsvergrößerung bilden. In dem gezeigten Beispiel besitzt das dem gewindeseitigem Ende abgewandte Ende des Gewindebolzens 12 eine quadratische Querschnittsgrundform, wobei an jeder der vier Seiten zwei Anlageabschnitte 32 ausgebildet sind. Jeweils zwei einander gegenüberliegende Seiten dieses Endes des Gewindebolzens 12 sind identisch ausgebildet. An zwei einander gegenüberliegenden Außenseiten seines dem gewindeseitigen Ende abgewandten Endes weist der Gewindebolzen 12 außerdem jeweils eine Längsnut 34 auf. An den beiden anderen einander gegenüberliegenden Außenseiten dieses Endes weist der Gewindebolzen 12 jeweils eine T-förmige Nut 36 auf. Die T-förmige Nut 36 ist im Wesentlichen komplementär ausgebildet zu dem T-förmigen Abschnitt 22 des einen Paars der Ankerbeine 20. Die Längsnut 34 ist im Wesentlichen komplementär ausgebildet zu dem freien Ende 38 des anderen Paars der Ankerbeine 20.
Die Unterseiten der Anlageabschnitte 32 der in 3 zu erkennenden Seite des Gewindebolzens 12 und der in 3 verdeckten gegenüberliegenden Seite des Gewindebolzens 12 bilden jeweils erste Anschlagabschnitte 40, die dazu vorgesehen sind mit den zweiten Anschlagabschnitten 24 der Ankerbeine 20 des Verankerungselements 10 zusammenzuwirken. So ist der Gewindebolzen 12 in der in 1 gezeigten Vormontagestellung an dem Verankerungselement 10 gelagert. Zur Montage wird der Gewindebolzen 12 dabei mit seinem dem gewindeseitigen Ende abgewandten Ende in das in den 2 und 3 untere Ende des Verankerungselements 10 eingeschoben, wobei die elastischen Ankerbeine 20 zunächst nach außen gedrückt werden, bis sie in der in 1 gezeigten Stellung mit dem Gewindebolzen 12 zusammenwirken. In diesem Zustand ist durch das Zusammenwirken der oben erläuterten Geometrien von Ankerbein 20 und Gewindebolzen 12 zum einen sichergestellt, dass der Gewindebolzen 12 sich nicht relativ zu dem Verankerungselement 10 drehen kann. Gleichzeitig kann der Gewindebolzen 12 ohne ein erneutes Aufbiegen der elastischen Ankerbeine 20 nicht von dem Verankerungselement 10 gelöst werden. Er ist also verliersicher an diesem gelagert. Gleichzeitig ist der Gewindebolzen 12 axial verschiebbar an dem Verankerungselement gelagert, wobei die zusammenwirkenden Anschlagabschnitte 24 und 40 eine erste axiale Endlage definieren, die in 1 gezeigt ist. In dieser ersten axialen Endlage ist der Gewindebolzen 12 in 1 maximal nach unten verlagert. Er kann aus dieser ersten axialen Endlage in 1 nach oben relativ zu dem Verankerungselement 10 bewegt werden bis in eine zweite axiale Endlage, die durch das Anschlagen der Anlageabschnitte 32 an zugeordneten Anlageflächen 42 der Ankerbeine 20 definiert ist.
Die Gewindemutter 14 umfasst neben einem das Innengewinde 30 bildenden hohlzylindrischen Abschnitt 44 einen Anlageflansch 46 und einen sich ausgehend von dem Anlageflansch 46 auf der dem hohlzylindrischen Abschnitt 44 abgewandten Seite erstreckenden hohlzylindrischen Fortsatz 48.
Anhand der 4 bis 12 soll die Montage der erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines Bauteils 50 an einem Trägerbauteil 52 erläutert werden. Das Trägerbauteil 52 besitzt eine Öffnung 54, die beispielsweise quadratisch sein kann. Das Bauteil 50 besitzt eine Öffnung 56, die beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein kann. Die Öffnung 56 des Bauteils 50 ist größer als die Öffnung 54 des Trägerbauteils 52. Der Durchmesser der Öffnung 56 des Bauteils 50 kann dabei im Wesentlichen dem Durchmesser des hohlzylindrischen Fortsatzes 48 der Gewindemutter 14 entsprechen. Außerdem ist die Öffnung 56 des Bauteils 50 derart ausgebildet, dass das Verankerungselement 10 mit seinem Anlageflansch 16 durch die Öffnung 56 hindurchgeführt werden kann.
Die erfindungsgemäße Befestigungsbaugruppe befindet sich in der in 1 gezeigten Darstellung in einer Vormontagestellung, in der sie beispielsweise zum Montageort angeliefert werden kann. In dieser Vormontagestellung wird die Befestigungsbaugruppe in die Öffnungen 56 bzw. 54 des Bauteils 50 bzw. des Trägerbauteils 52 eingesetzt, wie anhand eines Vergleichs der 4 bis 6 mit den 7 bis 9 erkennbar. Insbesondere wird das Verankerungselement 10 dabei vollständig durch die Öffnung 56 des Bauteils 50 hindurch geführt und mit seinen Ankerbeinen 20 in die Öffnung 54 des Trägerbauteils 52 eingesetzt. Der größte Querschnitt der Ankerbeine 20 ist dabei etwas größer als der Querschnitt der Öffnung 54. Entsprechend werden die Ankerbeine 20 beim Einsetzen in die Öffnung 54 zunächst elastisch etwas aus ihrer Ruhelage nach innen verformt bis sie sich nach Durchtreten der Öffnung 54 wieder in ihre Ruhelage zurückbewegen. Dieser Zustand ist in den 7 bis 9 dargestellt. Wie in den 7 bis 9 zu erkennen, legt sich der Anlageflansch 16 mit seiner Dichtlippe 18 auf die Oberseite des Trägerbauteils 52 an. Es kommt dabei zu einer leichten elastischen Verformung der Dichtlippe 18, so dass diese gegen einen Flüssigkeitsdurchtritt abdichtet.
In der Vormontagestellung ist die Gewindemutter 14 teilweise auf das Gewinde 28 des Gewindebolzens 12 aufgeschraubt. Wird die Gewindemutter 14 ausgehend von der in den 7 bis 9 gezeigten Montagestellung nun weiter auf den Gewindebolzen 12 aufgeschraubt, tritt zunächst der hohlzylindrische Fortsatz 48 in die Öffnung 56 des Bauteils 50 ein und der Anlageflansch 46 kommt auf der dem Trägerbauteil 52 abgewandten Oberseite des Bauteils 50 zur Anlage. Wird die Gewindemutter 14 anschließend weiter auf dem Gewindebolzen 12 aufgeschraubt, wird auf diesen eine Zugkraft ausgeübt, in den 10 bis 12 nach oben. Diese führt dazu, dass der Gewindebolzen 12 sich relativ zu dem Verankerungselement 10 axial in Richtung der Gewindemutter 14, in den 10 bis 12 also nach oben, verlagert. Dabei gelangten die Anlageabschnitte 32 des Gewindebolzens 12 in Anlage mit den Innenflächen der elastischen Ankerbeine 20, so dass diese, wie in den 10 bis 12 zu erkennen, aus ihrer Ruhelage heraus elastisch nach außen gedrückt werden, so dass sie die Öffnung 54 des Trägerbauteils 52 weiter hintergreifen. Die 10 bis 12 zeigen die Endmontagestellung. Die Anlageabschnitte 32 verhindern in diesem Zustand eine Rückbewegung der Ankerbeine 20 in ihre Ruhelage. Entsprechend kann in diesem Zustand das Verankerungselement 10 und damit die gesamte Befestigungsbaugruppe mit dem Bauteil 50 nicht mehr von dem Trägerbauteil 52 gelöst werden. Außerdem gelangen in dieser Endmontagestellung die in 10 zu erkennenden Anlageabschnitte 32 in rastenden Eingriff mit den Rastelementen 26 der in 10 gezeigten Ankerbeine 20.
Zur Demontage kann die Gewindemutter 14 aus dem in den 10 bis 12 gezeigten Zustand wieder von dem Gewindebolzen 12 nach oben abgeschraubt werden, insbesondere vollständig abgeschraubt werden. Die Verrastung zwischen den Anlageabschnitten 32 und den Rastelementen 26 sorgt dabei dafür, dass der Gewindebolzen 12 in der das Zurückbewegen der Ankerbeine 20 blockierenden Stellung verbleibt. Entsprechend bleibt das Verankerungselement 10 gemeinsam mit dem Gewindebolzen 12 auch bei vollständig von dem Gewindebolzen 12 abgeschraubter Gewindemutter 14 an dem Trägerbauteil 52 befestigt. Nach dem Abschrauben der Gewindemutter 14 kann das Bauteil 50 nach oben von dem Gewindebolzen 12 abgezogen werden. Auch eine Demontage des Verankerungselements 10 und damit des Gewindebolzens 12 von dem Trägerbauteil 52 ist möglich, indem eine ausreichende Druckkraft auf den Gewindebolzen 12, in den 10 bis 12 nach unten, ausgeübt wird, so dass die Verrastung zwischen den Anlageabschnitten 32 und dem Rastelement 26 unter nach außen Biegen der Ankerbeine 20 wieder gelöst wird.
Bezugszeichenliste

10: Verankerungselement
12: Gewindebolzen
14: Gewindemutter
16: Anlageflansch
18: Dichtlippe
20: Ankerbeine
22: T-förmiges Ende
24: Zweite Anschlagabschnitte
26: Rastelemente
28: Gewindeabschnitt
30: Innengewinde
32: Anlageabschnitte
34: Längsnut
36: T-förmige Nut
38: Freies Ende
40: Erste Anschlagabschnitte
42: Anlageflächen
44: Hohlzylindrischer Abschnitt
46: Anlageflansch
48: Hohlzylindrischen Fortsatz
50: Bauteil
52: Trägerbauteil
54: Öffnung des Trägerbauteils
56: Öffnung des Bauteils

Claims

Befestigungsbaugruppe zur Befestigung eines Bauteils (50) an einem Trägerbauteil (52), insbesondere einem Trägerbauteil (52) eines Fahrzeugs, umfassend ein in eine Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) einsetzbares Verankerungselement (10), das elastische Ankerbeine (20) zum Verankern an der Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) aufweist, einen an dem Verankerungselement (10) gelagerten Gewindebolzen (12), und eine auf den Gewindebolzen (12) schraubbare Gewindemutter (14), wobei die Gewindemutter (14) einen Anlageflansch (16) zur Anlage an dem Bauteil (50) aufweist, dadurch gekennzeichnet, • dass in einer Vormontagestellung, in der die Gewindemutter (14) teilweise auf den Gewindebolzen (12) aufgeschraubt ist, das Verankerungselement (10) durch eine Öffnung (56) des Bauteils (50) hindurch führbar und mit seinen Ankerbeinen (20) in die Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) einsetzbar ist, • dass der Gewindebolzen (12) axial beweglich an dem Verankerungselement (10) gelagert ist, wobei bei einem ausgehend von der Vormontagestellung erfolgenden weiteren Aufschrauben der Gewindemutter (14) auf den Gewindebolzen (12) der Anlageflansch (16) der Gewindemutter (14) zunächst an dem Bauteil (50) zur Anlage gelangt und der Gewindebolzen (12) anschließend bei einem weiteren Aufschrauben der Gewindemutter (14) auf den Gewindebolzen (12) bis zum Erreichen einer Endmontagestellung relativ zu dem Verankerungselement (10) axial in Richtung der Gewindemutter (14) verlagert wird, und • dass der Gewindebolzen (12) Anlageabschnitte (32) aufweist, die bei der axialen Verlagerung in Richtung der Gewindemutter (14) zur Anlage an den Ankerbeinen (20) des Verankerungselements (10) gelangen, so dass diese zur Verankerung an der Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) elastisch nach außen verformt werden.
Befestigungsbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (10) einen Anlageflansch (46) aufweist, der im in die Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) eingesetzten Zustand auf der dem an dem Trägerbauteil (52) zu befestigenden Bauteil (50) zugewandten Seite des Trägerbauteils (52) anliegt.
Befestigungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (12) verliersicher an dem Verankerungselement (10) gelagert ist.
Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzen (12) mindestens einen ersten Anschlagabschnitt (40) aufweist, und dass das Verankerungselement (10) mindestens einen zweiten Anschlagabschnitt (24) aufweist, wobei der mindestens eine erste Anschlagabschnitt (40) und der mindestens eine zweite Anschlagabschnitt (24) zum Bilden einer ersten axialen Endlage des Gewindebolzens (12) zusammenwirken.
Befestigungsbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine zweite Anschlagabschnitt (24) des Verankerungselements (10) an mindestens einem der Ankerbeine (20) ausgebildet ist.
Befestigungsbaugruppe nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageabschnitte (32) des Gewindebolzens (12) in der Vormontagestellung zum Bilden einer zweiten axialen Endlage des Gewindebolzens (12) mit den Ankerbeinen (20) zusammenwirken.
Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Ankerbeine Rastelement (26) aufweisen, mit denen zumindest einige der Anlageabschnitte (32) des Gewindebolzens (12) in der Endmontagestellung verrasten.
Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (10) vier paarweise einander gegenüberliegend angeordnete elastische Ankerbeine (20) aufweist.
Befestigungsbaugruppe nach zumindest den Ansprüchen 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzens (12) zwei erste Anschlagabschnitte (40) aufweist, und dass das Verankerungselement (10) zwei zweite Anschlagabschnitte (24) aufweist, wobei die zwei zweiten Anschlagabschnitte (24) des Verankerungselements (10) an zwei einander gegenüberliegend angeordneten elastischen Ankerbeinen (20) des Verankerungselements (10) ausgebildet sind.
Befestigungsbaugruppe nach zumindest den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastelemente (26) an zwei einander gegenüberliegend angeordneten Ankerbeinen (20) ausgebildet sind.
Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebolzens (12) an dem Verankerungselement (10) relativ zu dem Verankerungselement (10) nicht drehbar gelagert ist.
Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungselement (10) im in die Öffnung (54) des Trägerbauteils (52) eingesetzten Zustand relativ zu dem Trägerbauteil (52) nicht drehbar ist.
System aus einem Trägerbauteil (52) mit einer Öffnung (54) und einem an dem Trägerbauteil (52) zu befestigenden Bauteil (50) mit einer Öffnung (56), sowie mit einer Befestigungsbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerbauteil (52) ein Karosserieteil eines Fahrzeugs ist, und dass das Bauteil (50) ein Stoßfänger des Fahrzeugs ist.