Verbindungselement sowie Verbindungsanordnung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungselement zur mechanischen Verbindung wenigstens zweier Bauteile eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zweier Bauteile einer Kraftfahrzeugtür, mit einem Anlagebund zur Anlage an ein erstes Bauteil, mit einem sich im Wesentlichen entlang einer Längsrichtung erstreckenden Querriegel, der wenigstens einen Verspannkeil zur Verspannung des zweiten Bauteils gegen das erste Bauteil in einer verdrehten Endmontageposition umfasst, und mit einem den Querriegel tragenden Schaftabschnitt zur verdrehbaren Durchführung durch korrespondierende Durchbrüche im ersten Bauteil und im zweiten Bauteil. Die Erfindung betrifft weiter eine Verbindungsanordnung, umfassend wenigstens ein erstes Bauteil eines Kraftfahrzeugs und ein zweites Bauteil eines Kraftfahrzeugs, die zueinander korrespondierende Durchbrüche aufweisen, sowie ein vorgenanntes Verbindungselement, wobei das Verbindungselement zur Verbindungsherstellung in einer Endmontageposition aus einer Einschub-Winkellage in eine End-Winkellage verdrehbar ist, in der das Verbindungselement die korrespondierenden Durchbrüche des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils durchgreift.

Ein Verbindungselement der vorgenannten Art wird insbesondere zum mechanischen Verbinden eines Kraftfahrzeug-Türinnenblechs mit einem Aggregateträger (auch Modulträger genannt), zur Verbindung des Aggregateträgers mit einer Dekorträgerschale oder zur Verbindung aller drei Bauteile verwendet. Hierbei werden wenigstens zwei plattenförmige Bauteile mittels eines Schnellverschlusses miteinander verbunden, sodass sich beispielsweise die Baugruppen einer Kraftfahrzeugtür schnell und mit wenigen Handgriffen in einfacher Art und Weise aneinander montieren lassen.

Aus der WO 2008/101531 A1 sind ein Verbindungselement und eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art bekannt. Das dort beschriebene

BESTÄTIGUHGSKOPtE Verbindungselement befindet sich in einem Anlieferzustand in einer Vormontageposition verrastet im Durchbruch des ersten Bauteils, welches beispielsweise drehfest an einem Aggregateträger montiert ist. In der Vormontageposition ist der Querriegel des Verbindungselements im Durchbruch des ersten Bauteils aufgenommen, sodass die Einpassung des Aggregateträgers oder dessen Montage an einem Türinnenblech durch überstehende Teile nicht unnötig behindert ist. Zur Befestigung der beiden Bauteile, also insbesondere des Aggregateträgers und des Türinnenblechs, wird das Verbindungselement aus seiner Einschub- Winkellage in der Vormontageposition unter Axialversatz in eine End-Winkellage einer Endmontageposition gedreht. Dabei durchgreift der Querriegel des Verbindungselements einen korrespondierenden Durchbruch im zweiten Bauteil, wobei durch eine anschließende Verdrehung nach Art eines Bajonette-Verschlusses der Verspannkeil das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil an dem Anlagebund des Verbindungselements verspannt.

Zum Eindrehen des bekannten Verbindungselements muss nachteiligerweise ein nicht unerheblicher axialer Druck ausgeübt werden, wodurch die Gefahr einer Deformation der zu verbindenden Bauteile besteht. Erfolgt der Axialversatz des Verbindungselements andererseits durch Eindrehen des Verspannkeils unter das zweite Bauteil, so muss für die Drehbewegung ein unerwünscht hohes Drehmoment aufgebracht werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verbindungselement der eingangs genannten Art anzugeben, welches hinsichtlich seiner Montage weiter verbessert ist. Insbesondere soll sich die Endmontageposition der Verbindungsanordnung gegenüber dem Stand der Technik noch leichter und einfacher erreichen lassen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird in einer ersten Variante erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement der eingangs genannten Art gelöst, wobei der Verspannkeil eine flächige Gleitbahn umfasst, die zu einer linienförmi- gen Anlage am Rand des Durchbruchs im zweiten Bauteil zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmontageposition ausgebildet ist. Die Erfindung geht dabei in einem ersten Schritt von der durch eigene Beobachtungen gewonnenen Erkenntnis aus, dass die Schwergängigkeit beim Eindrehen des Verspannkeils eines Verbindungselements gemäß Stand der Technik darauf beruht, dass der Verspannkeil den vergleichsweise scharfkantigen Rand am Durchbruch des zweiten Bauteils im Wesentlichen punktförmig berührt. Beim Eindrehen kommt es somit zu einem Aufkanten, einem Abrieb oder zu einem Spanziehen an der Berührungsstelle, wodurch sich das unerwünscht hohe Drehmoment erklärt.

In einem zweiten Schritt geht die Erfindung von der Überlegung aus, dass dieses Problem gelöst werden kann, wenn die Berührungsstelle des Verspannkeils mit dem Rand am Durchbruch des zweiten Bauteils vergrößert wird. Dazu ist am Verspannkeil des Verbindungselements eine flächige Gleitbahn vorgesehen, die zu einer linienförmigen Anlage am Rand des Durchbruchs im zweiten Bauteil zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmontageposition ausgebildet ist. Die Gleitbahn bildet eine Kontaktfläche, entlang der sich der Rand des Durchbruchs beim Eindrehen des Verbindungselements bewegt. Durch die Flächigkeit der Gleitbahn liegt nicht mehr eine punktförmige Berührungsstelle vor, sondern es wird eine linienförmige Anlage am Rand des Durchbruchs erzielt. Somit ist der beim Eindrehen auf die Kontaktstelle wirkende Druck verringert. Das Verbindungselement kann mit dem Verspannkeil entlang der Gleitbahn leichter unter das zweite Bauteil eingedreht werden. Etwaige Span- oder Aufkantungs- effekte sind vermieden oder zumindest deutlich reduziert. Hierdurch erweitert sich insbesondere auch das Spektrum der einsetzbaren Kunststoffe. Gegenüber dem bekannten Stand der Technik können für das vorliegend beschriebene Verbindungselement auch Kunststoffe eingesetzt werden, die eine geringere Härte oder eine geringere Verschleißbeständigkeit aufweisen.

In einer zweiten Variante wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verbindungselement der eingangs genannten Art gelöst, wobei sich die in der Drehebene erstreckende und zur Längsrichtung des Quer- riegels senkrechte Breite des Verspannkeils ein größeres Maß aufweist als die entsprechende zur Längsrichtung des Querriegels senkrechte Dicke des Schaft- abschnitts.

Dabei geht die Erfindung in einem ersten Schritt von der Überlegung aus, dass sich durch eine Verlängerung des Verspannkeils bei gleicher Steigung und somit mit gleicher Betätigungskraft insgesamt ein vergrößerter Hub und insofern eine verbesserte Verspannung der Kraftfahrzeug-Bauteile erzielen lässt. In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass eine Verlängerung des Verspannkeils problemlos möglich ist, wenn seine Breite senkrecht zum Querriegel, also senkrecht zu der Längsrichtung, in der sich der Querriegel im Wesentlichen erstreckt, in der Drehebene ein größeres Maß aufweist als die entsprechende Dicke des Schaftabschnitts. Um im radialen Randbereich den verbreiterten Rastkeil aufzunehmen, müssen zwar die Durchbrüche an den beiden Bauteilen entsprechend vergrößert werden. Zur Verspannung verbleibt jedoch noch genügend Fläche an den Bauteilen, die der Verspannkeil bei Drehung des Verbindungselements in die Endmontageposition hintergreifen kann. Durch den verbreiterten Verspannkeil kann der zur Verbindungsherstellung erforderliche axiale Hub des Verbindungselements im Wesentlichen durch die Drehbewegung aufgebracht werden. Der axiale Kraftaufwand zum Eindrücken des Verbindungselements bei der Montage ist hierdurch reduziert. Die Gefahr einer Deformation der zu verbindenden Bauteile ist verringert.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß insbesondere auch durch ein Verbindungselement gelöst, in welchem die Merkmale der vorgenannten ersten Variante und der vorgenannten zweiten Variante miteinander kombiniert sind. Demnach ist vorgesehen, auf einem verbreiterten Verspannkeil eine flächige Gleitbahn anzuordnen, die zu einer linienförmigen Anlage am Rand des Durchbruchs des zweiten Bauteils zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmontageposition ausgebildet ist.

In einer bevorzugten Weiterbildung verjüngt sich der Verspannkeil, gegebenenfalls mit der flächigen Gleitbahn, in eine fingerförmige Einschnäbelspitze. An seinem anderen Ende umfasst der Verspannkeil bevorzugt eine Anlagefläche, in die gegebenenfalls die flächige, Gleitbahn übergeht. Durch eine Einschnäbelspitze wird zum einen das Eindrehen des Verspannkeils des Verbindungselements unter das zweite Bauteil aus der Einschub-Winkellage heraus verbessert. Zum anderen ermöglicht eine fingerförmige Einschnäbelspitze aber auch eine weitere Verlängerung des Verspannkeils bzw. der Gleitfläche insgesamt. Eine Einschnäbelspitze liefert noch keinen wesentlichen Beitrag zum Verspannen. Sie stellt jedoch ein sicheres Einschnäbeln des Verspannkeils unter den Durchbruch des zweiten Kraftfahrzeug-Bauteils sicher.

Bevorzugt erstreckt sich die Einschnäbelspitze mit ihrem Wirkungsbereich über einen Winkelbereich zwischen 5° und 10°. Die sich gegebenenfalls einschließlich der Einschnäbelspitze über den Verspannkeil ersteckende flächige Gleitbahn überstreicht vorteilhafterweise einen Winkelbereich zwischen 65° und 85°. Sofern die Gleitbahn in eine ebene Anlagefläche übergeht, so erstreckt sich die ebene Anlagefläche weiter bevorzugt über einen Winkelbereich zwischen 25° und 30°. Damit überstreicht vorteilhaft der für die Verspannung zuständige Bereich des Verspannkeils bzw. seine Gleitfläche zwischen der Einschnäbelspitze und der Anlagefläche einen Winkelbereich zwischen 60° und 75°. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass mit diesen Winkelbereichen bzw. mit der angegebenen Aufteilung der Winkelbereiche auf die Einschnäbelspitze, auf die Gleitbahn und auf die Anlagefläche bei vergleichsweise geringer Betätigungskraft durch Verdrehung des Verbindungselemente eine hohe Verspannung der beiden Kraftfahrzeug- Bauteile erzielt wird.

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung erstreckt sich der Verspannkeil in Um- fangsrichtung über einen Winkelbereich zwischen 95° und 1 15°. In diesem Winkelbereich kann mit einer relativ flachen Steigung des Verspannkeils ein großer axialer Hub des Verbindungselements erreicht werden, ohne dass die zur Durchführung des Verbindungselements vorgesehenen Durchbrüche im Bereich des Verspannkeils unnötig erweitert werden müssten. Mit dem angegebenen Winkelbereich des Verspannkeils ist der Winkelabstand zwischen der Einschub-Winkellage und der End-Winkellage des Verbindungselements korreliert. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind weiter Mittel zur Vorpositionierung des Querriegels im Durchbruch des ersten Bauteils in einer Vormontageposition um- fasst. Damit wird die Endmontage der beiden zu verbindenden Bauteile wesentlich vereinfacht, da das erste Bauteil bereits mit dem darin vorpositionierten Verbindungselement geliefert werden kann.

Als Mittel zu einer verliersicheren Aufnahme des Querriegels im Durchbruch des ersten Bauteils ist vorteilhaft wenigstens eine sich radial nach außen erstreckende Schnappzunge umfasst, die im Bereich des Verspannkeils angeordnet ist. Durch die radiale Ausrichtung der Schnappzunge wird insbesondere Raum für den sich in Umfangsrichtung erstreckenden Verspannkeil geschaffen, ohne dass der benötigte Durchbruch erweitert werden muss. Mit anderen Worten korrespondiert die Schnappzunge, die zum Halten des Verbindungselements in der Vormontageposition ausgebildet ist, mit einem Teilbereich am Rand des jeweiligen Durchbruchs, der sich von dem Teilbereich des Randes unterscheidet, mit dem die abtauchende Spitze des Verspannkeils korrespondiert, die in Umfangsrichtung von der Schnappzunge„weggedreht" ist. Besonders bevorzugt erstreckt sich die

Schnappzunge in Längsrichtung des Querriegels.

Zum Halten des Querriegels des Verbindungselements im Durchbruch des ersten Bauteils ist die Schnappzunge mit ihrem freien Ende bevorzugt in Richtung des Anlagebundes abgewinkelt und ist zum Hintergreifen eines ersten Umfangsvor- sprungs am Rand des Durchbruchs des ersten Bauteils in der Vormontageposition ausgebildet. Zum Herstellen der Vormontageposition wird das Verbindungselement in den Durchbruch des ersten Bauteils eingeführt, bis die Schnappzunge mit ihrem freien Ende hinter den ersten Umfangsvorsprung einschnappt und diesen dann hintergreift. Ein Abziehen des Verbindungselements entgegen der Einfuhrrichtung ist ohne ein Zurückbiegen der Schnappzunge nicht mehr möglich.

Vorteilhafterweise ist alternativ oder zusätzlich als Mittel zur Positionierung des Querriegels im Bereich des Schaftabschnitts wenigstens eine Rastzunge angeordnet, die einen Rastierrand zur Anlage an einen zweiten Umfangsvorsprung an Rand des Durchbruchs des ersten Bauteils in der Vormontageposition umfasst. Zum Herstellen der Vormoritageppsition wird das Verbindungselement soweit in den Durchbruch des ersten Bauteils eingeführt, bis der Rastierrand der Rastzunge am zweiten Umfangsvorsprung anschlägt. Ohne zusätzlichen Kraftaufwand ist ein weiteres Einschieben des Verbindungselements durch den Durchbruch des ersten Bauteils hindurch nicht mehr möglich.

Zur Endmontage wird das sich in der Vormontageposition befindliche Verbindungselement bevorzugt durch Verdrehen weiter in axialer Richtung versetzt, wobei sich die Rastzunge zurückbiegt, bis der Rasttierrand am zweiten Umfangsvorsprung vorbeigleitet. In einer weiter zweckmäßigen Ausgestaltung ist der

Rastierrand an der Rastzunge auf der dem Anlagebund zugewandten Seite mit einer keilförmigen Verstrebung gestützt. Eine solche keilförmige Verstrebung führt zugleich dazu, dass infolge der Rückstellkraft der Rastzunge beim Durchdrücken des Verbindungselements gegen den Rand des ersten Bauteils eine zusätzliche Kraft in Vorwärtsrichtung erzeugt wird.

Wird die vorgenannte Schnappzunge mit der Rastzunge kombiniert, so ist das Verbindungselement in der Vormontageposition im Durchbruch des ersten Bauteils sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung gesichert.

Vorteilhafterweise ist auf der dem Schaftabschnitt zugewandten Rückseite des Anlagebundes ein Rastkeil zur Verrastung in eine Rastnut des ersten Bauteils in der Endmontageposition ausgebildet. Der Rastkeil hält das Verbindungselement in der eingedrehten Endmontageposition fest. Somit ist ein Zurückdrehen des Verbindungselements aus der Endmontageposition an sich nicht möglich. Zu einem Lösen der Verbindung kann allerdings das Verbindungselement unter elastischer Verformung seiner Komponenten erneut axial versetzt werden, wodurch der Rastkeil aus der Rastnut ausgehoben wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist auf der dem Schaftabschnitt zugewandten Rückseite des Anlagebundes eine Dichtung angeordnet, die eine flexible Dichtlippe und eine hierzu axial zurückgesetzte Kontaktlippe umfasst. Die flexible Dichtlippe dichtet in der Endmontageposition den Anlagebund des Verbindungsele- ments gegen das erste Bauteil ab. Mit anderen Worten sind die Durchbrüche in den Bauteilen durch den Anlagebund des Verbindungselements dichtend abgedeckt.

Die flexible Dichtlippe wird bei der Montage dichtend verformt. Die axial zurückgesetzte Kontaktlippe gleicht in der Endmontageposition über die Elastizität des Dichtmaterials Toleranzen zwischen den Bauteilen aus. Durch die Entkopplung der Dichtwirkung und des Toleranzausgleichs sind beide Funktionalitäten getrennt optimierbar. Vorzugsweise sind die Kontaktlippe und die flexible Dichtlippe an der Dichtung durch eine Furche voneinander beabstandet. Bei gleichem Dichtmaterial wird die Flexibilität der Dichtlippe insbesondere dadurch erzielt, dass diese gegenüber der Kontaktlippe eine verringerte Dicke aufweist. Die Dichtung ist weiter bevorzugt als ein umlaufender Dichtring ausgestaltet, wobei die flexible Dichtlippe am Außenumfang und die Kontaktlippe am Innenumfang des Dichtrings ausgebildet sind.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß weiter durch eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, wobei gemäß einer ersten Variante die flächige Gleitbahn des Verspannkeils mit dem Rand des Durchbruchs des zweiten Bauteils zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmontageposition eine linienförmige Anlage bildet.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird erfindungsgemäß ferner durch eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, wobei gemäß einer zweiten Variante die Kontur des Durchbruchs des zweiten Bauteils in ihrem radialen Randbereich zur Aufnahme des Verspannkeils in Drehrichtung zur Endmontageposition in einer Auswölbung erweitert ist, wobei die lichte Breite der Kontur im Bereich der Auswölbung ein größeres Maß aufweist als die lichte Breite der Kontur in einem Mittenbereich zur Aufnahme des Schaftabschnitts. Entsprechendes gilt bevorzugt auch für die Kontur des Durchbruchs des ersten Bauteils. Für das zweite Bauteil ist es jedoch nicht zwingend erforderlich, die Kontur lediglich im Randbereich zur Durchführung des Verspannkeils zu erweitern. Es ist ebenso vorstellbar, den Durchbruch insgesamt zu erweitern, da keine Fläche zum Hintergreifen durch einen Verspannkeil benötigt wird. Es ist jedoch sinnvoll, am ersten Bauteil ausreichend Fläche für Funktionselemente zur Verfügung zu haben, die beispielsweise zu einer Positionierung des Verbindungselements in einer Vormontageposition vorgesehen sind.

Insbesondere wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe auch durch eine Verbindungsanordnung der eingangs genannten Art gelöst, wobei die Merkmale der vorgenannten ersten Variante und die Merkmale der vorgenannten zweiten Variante kombiniert sind. Demnach bildet die flächige Gleitbahn des

Verspannkeils mit dem Rand des Durchbruchs des zweiten Bauteils zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmontageposition eine linienförmige Anlage, wobei die Kontur des Durchbruchs des zweiten Bauteils in ihrem radialen Randbereich zur Aufnahme des Verspannkeils in Drehrichtung zur Endmontageposition in einer Auswölbung erweitert ist, wobei die lichte Breite der Kontur im Bereich der Auswölbung ein größeres Maß aufweist als die lichte Breite der Kontur in einem Mittenbereich zur Aufnahme des Schaftabschnitts.

Die linienförmige Anlage des Rands des Durchbruchs des zweiten Bauteils mit der flächigen Gleitbahn ist insbesondere dadurch optimiert, dass sich die Auswölbung des Durchbruchs des zweiten Bauteils in die Befestigungs-Drehrichtung erstreckt, die zumindest zur Aufnahme des Bereichs der Spitze des Verspannkeils, insbesondere der Einschnäbelspitze des Verspannkeils, ausgebildet ist.

Bevorzugt beträgt der von der Kontur des Durchbruchs des zweiten Bauteils im radialen Randbereich in Umfangsrichtung überstrichene Winkelbereich zwischen 95° und 1 15°. Damit kann der verbreiterte Verspannkeil im radialen Randbereich des Durchbruchs des zweiten Bauteils aufgenommen werden, wobei zur Ver- spannung des zweiten mit dem ersten Bauteil noch genügend Fläche verbleibt, die vom Verspannkeils des Verbindungselements hintergriffen wird.

In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung ist am Rand des Durchbruchs des ersten Bauteils eine eingesenkte Rampe zur Anlage des Rastkeils auf der Rückseite des Anlagebundes des Verbindungselements zumindest über einen Teilbereich der Drehbewegung in die Endmoptageposition angeordnet. Über diese Rampe wird das Erreichen der Endmontageposition erleichtert. Beim Eindrehen des Verbindungselements gerät der Rastkeil auf der Rückseite des Anlagebundes mit der Rampe in Kontakt, wodurch sich die axiale Vorspannung beim Weiterdrehen weiter erhöht. Am Ende der Rampe ist zweckmäßigerweise eine Rastnut angeordnet. Nach Überstreichen der Rampe gerät der Rastkeil in die Rastnut, wodurch die Verbindungsanordnung mit einer definierten Vorspannung hergestellt ist.

Zweckmäßigerweise ist die Rampe am zweiten Umfangsvorsprung angeordnet. Durch die Kombination von Rampe und Umfangsvorsprung wird eine platzsparende Ausgestaltung des Randes des Durchbruchs am ersten Bauteil erzielt.

Vorteilhafterweise ist der Rand des Durchbruchs des ersten Bauteils mit einem ersten Umfangsvorsprung ausgebildet, der in der Vormontageposition von der Schnappzunge des Verbindungselements hintergriffen wird. Zweckmäßigerweise ist alternativ oder zusätzlich der Rand des Durchbruchs des ersten Bauteils mit einem zweiten Umfangsvorsprung ausgebildet, auf den sich in der Vormontageposition der Rastierrand der Rastzunge des Verbindungselements abstützt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 in einer Explosionsdarstellung eine Verbindungsanordnung mit einem Verbindungselement sowie mit einem ersten und einem zweiten Bauteil eines Kraftfahrzeugs,

Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung die Verbindungsanordnung gemäß

Fig. 1 aus einer anderen Perspektive,

Fig. 3 in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung das Verbindungselement gemäß Fig. 1 in einer verrasteten Vormontageposition im ersten Bauteil, Fig. 4 in einer teilweise aufgeschnittenen Darstellung das Verbindungselement gemäß Fig. 1 in einer verrasteten Vormontageposition im ersten Bauteil aus einer gegenüber Fig. 3 geänderten Perspektive,

Fig. 5 die Verbindungsanordnung gemäß Fig. 1 , wobei das am ersten Bauteil vormontierte Befestigungselement dem zweiten Bauteil aufgesetzt ist,

Fig. 6 die Verbindungsanordnung in Vormontageposition gemäß Fig. 5 aus einer anderen Perspektive,

Fig. 7 das Verbindungselement der Verbindungsanordnung gemäß Fig. 1 in einer Winkellage zwischen Vormontageposition und Endmontageposition, wobei das erste Bauteil zeichnerisch entfernt ist,

Fig. 8 die Verbindungsanordnung gemäß Fig. 1 im Endmontagezustand mit

Sicht auf das durch das zweite Bauteil geführte und in die Endwinkellage verdrehte Verbindungselement. Und

Fig. 9 schematisch die Wirkbereiche eines Verspannkeils eines Verbindungselements entsprechend Fig. 1.

In Fig. 1 ist in einer Explosionsdarstellung eine Verbindungsanordnung 1 dargestellt, die zum mechanischen Verbinden zweier Bauteile eines Kraftfahrzeugs, insbesondere zweier Bauteile einer Kraftfahrzeugtür, eingesetzt ist. Die Verbindungsanordnung 1 umfasst ein Verbindungselement 3 sowie ein erstes Bauteil 5 und ein zweites Bauteil 7. Das erste Bauteil 5 ist beispielsweise drehfest an einem Aggregateträger, insbesondere an einem Türmodul, montiert. Das zweite Bauteil 7 ist beispielsweise Teil eines Türinnenblechs.

Das Verbindungselement 3 umfasst einen Anlagebund 10, der im montierten Zustand dem ersten Bauteil 5 aufliegt. Auf der Rückseite 12 des Anlagebunds 10 ist eine umlaufende Dichtung 13 angeordnet, die neben der Funktionalität einer Dich- tung noch die Funktion eines Tole anzausgleiches erfüllt. Weiter sind vom Verbindungselement 3 zwei diametral zueinander angeordnete Verspannkeile 15 um- fasst, die an einem zentralen Schaftabschnitt 16 als Teile eines sich in einer Längsrichtung erstreckenden Querriegels 17 angeordnet sind.

An den Verspannkeilen 15 ist jeweils eine flächige Gleitbahn 18 angeordnet. Die Verspannkeile 15 mit den jeweiligen Gleitbahnen 18 verjüngen sich in Umfangs- richtung jeweils in eine Einschnäbelspitze 19. An dem der Rückseite 12 des Anlagebundes 10 benachbarten Ende jeder Gleitbahn 18 ist eine ebene Anlagefläche 20 angeordnet. Im endmontierten Zustand sind das erste Bauteil 5 und das zweite Bauteil 7 zwischen den Anlageflächen 20 und dem Anlagebund 10 des Verbindungselements 3 unter Vorspannung gehalten. Die zur Vorspannung nötige Rückstellkraft wird von der Dichtung 13 aufgebracht.

Des Weiteren ist an jedem Verspannkeil 15 eine Schnappzunge 23 angeordnet. Die beiden Schnappzungen 23 erstrecken sich jeweils radial in Längsrichtung des Querriegels 17 nach außen. Die freien Enden der Schnappzungen 23 sind gegen die Rückseite 12 des Anlagebundes 10 abgewinkelt. Am Schaftabschnitt 16 sind weiter zwei diametral zueinander angeordnete Rastzungen 25 angeordnet, von denen nur eine sichtbar ist. An den Rastzungen 25 ist jeweils ein Rastierrand 26 ausgebildet, der sich über jeweils zwei Verstrebungen 28 abstützt. Die Schnappzungen 23 und die Rastzungen 25 sind jeweils unter Aufbau einer Rückstellkraft radial nach innen verformbar.

Auf der Oberseite 29 des Anlagebunds 10 des Verbindungselements 3 sind zwei Markierungen 30 angebracht. Über die Position der Markierungen 30 kann leicht die konkrete Winkellage des Verbindungselements 3 beobachtet werden. Insbesondere kann mittels der Markierungen 30 das Verbindungselement 3 aus einer Einschub-Winkellage in eine definierte End-Winkellage gebracht werden, in der die Bauteile 5, 7 definiert miteinander verspannt gehalten sind. Das zur Drehung des Verbindungselements 3 notwendige Drehmoment kann mittels eines geeigneten Werkzeugs über die Innensechskantaufnahme 32 am Anlagebund eingebracht werden. Die beiden Bauteile 5, 7 weisen zueinander korrespondierende Durchbrüche 8 bzw. 9 auf. Am Rand 34 des Durchbruchs 8 am ersten Bauteil 5 sind diametral zueinander zwei erste Umfangsvorsprünge 36 angeordnet. Etwa um einen Winkel von 90° hierzu gedreht sind am Rand 34 weiter zwei diametral zueinander angeordnete zweite Umfangsvorsprünge 37 eingebracht. An den zweiten Umfangsvor- sprüngen 37 ist jeweils eine eingesenkte Rampe 40 ausgebildet, die jeweils in eine Rastnut 42 mündet. Der Rand 44 des Durchbruchs am zweiten Bauteil 7 ist glatt und ohne Funktionselemente ausgebildet.

Die zueinander korrespondierenden Durchbrüche 8 und 9 am ersten Bauteil 5 bzw. am zweiten Bauteil 7 weisen jeweils eine Kontur auf, die in ihrem radialen Randbereich zur Aufnahme des Verspannkeils 15 in Befestigungs-Drehrichtung in eine Auswölbung 45 erweitert ist, um die Einschnäbelspitze 19 einführen zu können. Die Dimension der Durchbrüche 8, 9 in Längsrichtung ist insofern so bemessen, dass der Querriegel 17 des Verbindungselements 3 in der gezeigten Einschub-Winkellage hindurchgeführt werden kann. Bei Drehung des durch die Durchbrüche 8, 9 hindurchgeführten Verbindungselements 3 in Uhrzeigersinn werden die Gleitbahnen 18 unter das zweite Bauteil 7 eingedreht. Aufgrund der Keilform der Verspannkeile 15 ergibt sich dabei eine zunehmende Verspannung der beiden Bauteile 5, 7 gegen den Anlagebund 10. In einer Endmontageposition mit definierter End-Winkellage liegen die Anlageflächen 20 des Verbindungselements 3 jeweils der Rückseite des zweiten Bauteils 7 flächig an. Am zweiten Bauteil 7 ist die Einschub-Winkellage A und die End-Winkellage B des Querriegels 17 eingezeichnet. Die Winkeldifferenz zwischen der Einschub-Winkellage A und der End-Winkellage B beträgt vorliegend etwa 100°.

In der gezeigten Position befindet sich das Verbindungselement 3 in der Einschub-Winkellage A. In dieser Position kann das Verbindungselement 3 so lange in den Durchbruch 8 des ersten Bauteils 5 eingeführt werden, bis die Rastierränder 26 der Rastzungen 25 an die jeweiligen zweiten Umfangsvorsprünge 37 anschlagen. Zugleich sind in dieser Position die ersten Umfangsvorsprünge 36 von den abgewinkelten Schnappzungen 23 hintergriffen. Aus dem Zusammen- spiel zwischen Schnappzungen 23 und Rastzungen 25 resultiert eine konkret definierte Vormontageposition. Ohne zusätzlichen Kraftaufwand ist in der Vormontageposition das Verbindungselement 3 mit seinem Querriegel 17 im Durchbruch 8 des ersten Bauteils 5 verliersicher gehalten. In dieser Position bilden das Verbindungselement 3 und das erste Bauteil 5 einen Anlieferzustand.

Zum Montieren des ersten Bauteils 5 mit dem daran in der Vormontageposition verliersicher befestigten Verbindungselement 3 mit dem zweiten Bauteil 7 wird nach fluchtender Auflage der Durchbrüche 8, 9 das Verbindungselement 3 axial versetzt, wobei die Rastzungen 25 jeweils radial nach innen verformt werden. Der Axialversatz des Verbindungselements 3 geschieht im Wesentlichen durch Verdrehen, wobei die Einschnäbelspitzen 19 der jeweiligen Verspannkeile 15 unter das zweite Bauteil 7 eingedreht werden. Über die in Umfangsrichtung lange Gleitbahn 18, die sich vorliegend über einen Winkelbereich von etwa 70° erstreckt, wird mit geringer Steigung ein großer Hub des Verbindungselements 3 erzielt. Durch die flächig ausgebildete Gleitbahn 18 sind Span- oder Klemmeffekte am Rand 44 des zweiten Bauteils 7 vermieden. Insgesamt kann der axiale Hub des Verbindungselements 3 durch eine Drehbewegung erzielt werden, wozu nur ein geringes Drehmoment erforderlich ist. Der Wirkungsbereich der Einschnäbelspitze 19, in der noch keine Verspannung erfolgt, erstreckt sich über einen Winkelbereich von etwa 8°. Die ebene Anlagefläche 20 überstreicht einen Winkelbereich von etwa 30°.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird das Verbindungselement 3 zum Erreichen der Endmontageposition soweit gedreht, bis ein Rastkeil 52 auf der Rückseite 12 des Anlagebunds 10 in Eingriff mit der Rastnut 42 am zweiten Umfangsvorsprung 37 des ersten Bauteils 5 gerät. Dabei bewegt sich der Rastkeil 52 zumindest während eines Teilbereichs der Drehbewegung über die eingesenkte Rampe 40. Im eingerasteten Zustand hat das Verbindungselement 3 eine definierte End-Winkellage B erreicht, in der die beiden Bauteile 5, 7 mit einer definierten Vorspannung fest aneinander gehalten bzw. verspannt sind. Anhand der Markierungen 30 kann von außen leicht erkannt werden, ob sich die jeweiligen Verbindungselemente 3 in ihrer End-Winkellage B befinden, was auch für eine spätere Kontrolle von Vorteil ist.

Auf der Rückseite 12 des Anlagebunds 10 ist in Fig. 2 weiter der konkrete Aufbau der Dichtung 13 erkennbar. Die Dichtung 13 umfasst eine äußere flexible Dichtlippe 47, sowie eine innere, axial zurückgesetzte Kontaktlippe 48. Dichtlippe 47 und Kontaktlippe 48 sind durch eine Furche 50 voneinander getrennt. Die Dichtlippe 47 ist vergleichsweise dünn ausgebildet und kann sich insofern flexibel der Oberfläche des ersten Bauteils 5 anschmiegen. Über die Kontaktlippe 48 wird die elastische Vorspannung der Bauteile zueinander unter gleichzeitigem Toleranzausgleich erreicht.

In Fig. 3 ist in teilweise aufgeschnittener Darstellung das Verbindungselement 3 in seiner Vormontageposition im Durchbruch 8 des ersten Bauteils 5 gezeigt. Man erkennt deutlich, wie sich die dem Anlagebund 10 mit ihren freien Enden zugewandten Schnappzungen 23 auf der Rückseite der jeweils ersten Umfangsvor- sprünge 36 am Rand 34 abstützen.

In Fig. 4 ist die Vormontageposition des Verbindungselements 3 am ersten Bauteil 5 in einer um 90° gedrehten Perspektive gezeigt. Hierbei wird ersichtlich, wie sich die Rastzungen 25 mit ihrem jeweiligen Rastierrand 26 in der Vormontageposition jeweils an den zweiten Umfangsvorsprüngen 37 am Rand 34 des Durchbruchs 8 am ersten Bauteil 5 abstützen. Ein weiteres Durchdrücken des Verbindungselements 3 in den Durchbruch 8 des ersten Bauteils 5 hinein ist nur mit vermehrtem Kraftaufwand unter Einbiegen der Rastzungen 25 möglich.

In Fig. 5 ist die in der Vormontageposition aus Fig. 3 und 4 erkennbare Funktionseinheit aus Verbindungselement 3 und erstem Bauteil 5 zur Endmontage einem zweiten Bauteil 7 aufgesetzt, wobei die beiden Durchbrüche 8, 9 des ersten Bauteils 5 bzw. des zweiten Bauteils 7 zueinander fluchten. In Fig. 6 ist diese Montageposition mit Sicht durch den Durchbruch 9 des zweiten Bauteils 7 hindurch dargestellt. Aus dieser Sicht wird auch erkennbar, dass die sich in der Drehebene erstreckende und zum Querriegel 17 senkrechte Breite s eines Verspannkeils 15 eine größeres Maß aufweist als dje Dicke d des Schaftabschnitts 16. Infolge der Auswölbung 45 ist die lichte Breite S der Kontur des Durchbruchs 8 am zweiten Bauteil 7 im radialen Randbereich größer als die lichte Breite D im Mittenbereich.

Zur Endmontage wird anschließend das Verbindungselement 3 im Uhrzeigersinn gedreht. Dabei geraten die Einschnäbelspitzen 9 der Verspannkeile 15 jeweils unter den Rand 44 am Durchbruch 9 des zweiten Bauteils 7. Unter zeichnerischer Entfernung des ersten Bauteils 5 ist dieser Zustand in Fig. 7 dargestellt. Die Einschnäbelspitze 19 ist hin der gezeigten Position bereits unter das zweite Bauteil 7 getaucht.

Zwischen der Gleitbahn 18 und dem Rand 44 am Durchbruch 9 des zweiten Bauteils 7 ergibt sich eine linienförmige Kontaktstelle bzw. eine Linienauflage 53. Hierdurch wird ein Abspanen oder ein Verkanten an der Berührungsstelle zwischen den Verspannkeilen 15 und dem Rand 44 beim Eindrehen des Verbindungselements 3 vermieden.

In Fig. 8 ist die Verbindungsanordnung 1 in der Endmontageposition mit Blick auf den durchgeführten Querriegel 17 des Verbindungselements 3 dargestellt. In der Endmontageposition hat der Querriegel 17 eine End-Winkellage erreicht, die gegenüber der Einschub-Winkellage in der Vormontageposition um 100° gedreht ist. Man erkennt in Fig. 8, dass sich die jeweiligen Anlageflächen 20 am Querriegel 17 bzw. an den Verspannkeilen 15 nun gegen die Rückseite des zweiten Bauteils 7 abstützen.

In Fig. 9 sind die Wirkbereiche des Verspannkeils 15 nochmals schematisch dargestellt. Die flächige Gleitbahn 18 erstreckt sich von der Einschnäbelspitze 19 bis zur ebenen Anlagefläche 20. Insgesamt wird der keilförmige Aufbau deutlich erkennbar. Auf der Abszisse sind die jeweils überstrichenen Winkelbereiche α aufgetragen. An der Ordinate ist der sich entsprechend ergebende Hub H ablesbar.

Der Wirkungsbereich der Einschnäbelspitze 19, in dem noch keine Verspannung stattfindet, überstreicht einen Winkelbereich von a1 zwischen 5° und 10°. Der Be- reich zwischen der Einschnäbelspitze 19 und der Anlagefläche 20 erstreckt sich über einen Winkelbereich a2 zwischen 60° und 75°. Der Winkelbereich a3 der Anlagefläche erstreckt sich über 25° bis 30°. Insgesamt ergibt sich für die Drehung des Verbindungselements bzw. des Verspannkeils zwischen der Einschub- Winkellage und der End-Winkellage bevorzugt ein überstrichener Winkelbereich zwischen 95° und 1 15°.

Bezugszeichenliste

1 Verbindungsanordnung 48 Kontaktlippe

3 Verbindungselement 50 Furche

5 erstes Bauteil 52 Rastkeil

7 zweites Bauteil 53 Linienauflage

8 Durchbruch erstes Bauteil

9 Durchbruch zweites Bauteil

10 Anlagebund A Einschub-Winkellage

12 Rückseite B End-Winkellage

13 Dichtung D Breite Kontur

15 Verspannkeil S Breite Kontur

16 Schaftabschnitt H Hub

17 Querriegel s Breite Verspannkeil

18 Gleitbahn d Dicke Schaftabschnitt

19 Einschnäbelspitze α Winkelbereiche

20 Anlagefläche

23 Schnappzunge

25 Rastzunge

26 Rastierrand

28 Verstrebung

29 Oberseite

30 Markierung

32 Innensechskantaufnahme

34 Rand

36 erster Umfangsvorsprung

37 zweiter Umfangsvorsprung

40 Rampe

42 Rastnut

44 Rand

45 Auswölbung

47 Dichtlippe