Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteile mittels Schnappverbindungen aus Kunststoff an einer Trägerstruktur zu befestigen.

Zur Demontage müssen dabei die einzelnen Schnappverbindungen zugänglich sein, um sie zu lösen. Deshalb sind vorbekannte Schnappverbindungen im Kraftfahrzeugbereich entweder sichtbar oder durch eine Blende kaschiert. Nicht sichtbare Verbindungen mittels Schnappverbindungen sind im Stand der Technik nicht oder nur sehr aufwändig realisierbar. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Schnappverbindungen für die Demontage zugänglich sein müssen, was den konstruktiven Gestaltungsspielraum einengt.

Aus der DE 101 08 956 A1 ist ein Montageelement zum Verbinden zweier Gegenstände, insbesondere zweiter Geräteteile bekannt. Das Montageelement besteht aus einer Formgedächtnis-Legierung und hat im Montagezustand eine erste Form sowie eine zweite, die Gegenstände mechanisch verbindende Form in einer Montageendstellung. Die zweite Form wird dem Montageelement unter Ausnutzung von dessen Formgedächtnis-Eigenschaften eingeprägt. Ein ähnliches

Montageelement zum Verbinden zweiter Gegenstände ist aus der DE 101 09 222 A1 bekannt.

Aus der US 5,120, 175 ist ein niefförmiges Befestigungselement aus einer Formgedächtnis-Legierung bekannt. Zur Anregung des Formänderungseffekts wird eine konventionelle Beheizung verwendet.

Weitere ähnliche Befestigungselemente sind aus JP2000-304020, DE 69905259 T2 und WO 2004/001235 A1 bekannt.

Ein gemeinsamer Nachteil vorbekannter Montageelemente aus Formgedächtnis- Legierungen ist, dass die Demontage umständlich ist, was insbesondere für Kraftfahrzeug-Innenverkleidungsteile nachteilig ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Befestigungselement zur Bildung einer lösbaren Verbindung, insbesondere für ein Innenverkleidungsteil zu schaffen, sowie ein Verfahren zur Demontage eines solchen Befestigungselements.

Die der Erfindung zu Grunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Durch die Erfindung wird ein Befestigungselement zur Bildung einer lösbaren Verbindung geschaffen, welches zumindest einen ersten Befestigungsbereich aufweist. Bei der lösbaren Verbindung handelt es sich beispielsweise um eine kraftschlüssige oder eine formschlüssige Verbindung, vorzugsweise um eine Schnappverbindung aus Kunststoff.

Das Befestigungselement hat ein Formänderungselement, das einen temperaturinduzierbaren Formänderungseffekt aufweist. Das Formänderungselement ist mit dem Befestigungsbereich mechanisch gekoppelt, sodass durch Anregung des Formänderungseffekts die Verbindung gelöst werden

kann. Ferner weist das Befestigungselement elastische Mittel zur Ausübung einer Kraft in einer Ausschubrichtung auf. Diese elastischen Mittel haben den Vorteil, dass sich die Demontage erheblich vereinfacht.

Zur Demontage eines erfindungsgemäßen Befestigungselements wird zunächst der temperaturinduzierbare Formänderungseffekt des Formänderungselements angeregt. Hierzu wird das Formänderungselement beispielsweise in seine Hochtemperaturform gebracht und zwar durch Einschalten eines elektrischen Stroms durch das Formänderungselement oder durch induktive oder sonstige Beheizung des Formänderungselements. In seiner Hochtemperaturform bringt das Formänderungselement aufgrund seiner mechanischen Kopplung mit dem Befestigungsbereich diesen in eine Öffnungsstellung, sodass der Befestigungsbereich die lösbare Verbindung freigibt. Aufgrund der von den elastischen Mitteln ausgeübten Kraft wird das Befestigungselement dann in die Ausschubrichtung ausgeschoben.

Je nach Anwendungsfall ermöglicht der Ausschub des Befestigungselements durch die von den elastischen Mitteln ausgeübte Kraft eine bequeme manuelle Erfassung des ausgeschobenen Befestigungselements. Im Falle eines Innenverkleidungsteils, an dem ein oder mehrere solcher Befestigungselemente angeordnet sind, lässt sich das Innenverkleidungsteil leicht von der Trägerstruktur abnehmen, da es aufgrund der elastischen Mittel bei der Demontage zumindest ein Stück weit ausgeschoben wird.

Neben diesen Handhabungsvorteilen ermöglicht die Erfindung eine optisch gefälligere Gestaltung von Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteilen, wie z. B.

Kraftfahrzeugtürinnenverkleidungen oder Kraftfahrzeugsäulenverkleidungen, insbesondere für die A, B, C oder D Säulen, und räumt dem Konstrukteur eine größere konstruktive Freiheit ein, da die einzelnen Befestigungsstellen des Innenverkleidungsteils an der Trägerstruktur nicht unbedingt von außen zugänglich sein müssen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Befestigungselement eine Basis auf, an der zwei gegenüberliegende Schnapphaken angeordnet sind. Die Schnapphaken sind mit dem Formänderungselement mechanisch verbunden, sodass sie durch Anregung des Formänderungseffekts aufeinander zu bewegt werden. Hierdurch geben die Schnapphaken die Schnappverbindung frei, sodass die elastischen Mittel das Befestigungselement ausschieben.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Befestigungselement ein sockelförmiges Element, welches auf der Basis angeordnet ist, und auf welches die Kraft des elastischen Mittels wirkt. Vorzugsweise sind die elastischen Mittel mit dem sockelförmigen Element verbunden, sodass diese mit dem Befestigungselement eine bauliche Einheit bilden. Alternativ oder zusätzlich können die elastischen Mittel jedoch auch an der Trägerstruktur befestigt sein, mit welcher das Befestigungselement die lösbare Verbindung eingehen kann.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat das Befestigungselement einen elektrischen Leiter, über den ein Stromkreis durch das Formänderungselement geschlossen werden kann. Durch Schließung des Stromkreises erwärmt sich das Formänderungselement, sodass der Formänderungseffekt angeregt wird. Für die Demontage muss also lediglich der Strom eingeschaltet werden, sodass sich einerseits die Verbindung löst und andererseits das Befestigungselement bzw. das Innenverkleidungsteil ein Stück weit ausgeschoben wird.

Alternativ wird ein Stromfluss durch ein dynamisches elektromagnetisches Feld in dem Formänderungselement induziert, um dieses zu erwärmen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung verläuft der elektrische Leiter zur Schließung des Stromkreises durch das sockelförmige Element, die Basis und/oder das elastische Element. Beispielsweise kann der elektrische Leiter von der Basis her kontaktiert werden oder er kontaktiert mit der Trägerstruktur, so dass von dorther eine Spannung angelegt werden kann.

Zur Realisierung des temperaturinduzierbaren Formänderungseffekts des Formänderungselements können verschiedene geeignete Technologien zum Einsatz kommen : Beispielsweise kann ein Formänderungselement durch Übereinanderschichtung von Materialien unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten realisiert werden ; wenn unterschiedliche metallische Materialien eingesetzt werden, bezeichnet man eine solche Anordnung als Bimetallstreifen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der temperaturinduzierbare Formänderungseffekt durch Einsatz von Materialien mit Formgedächtniseffekt erreicht. Entsprechende Legierungen werden auch als Shape- Memory-Alloys (SMA) bezeichnet. Beispiele hierfür sind die Legierungen NiPi-und NiTiPb. Weitere Formgedächtnislegierungen sind aus"Legierungen mit Formgedächtnis", Dieter Stöckel, Erhard Hornbogen, Expert-Verlag, 1988, ISBN 3- 8169-0323-1 bekannt. Alternativ oder zusätzlich können auch leitfähige Kunststoffe, wie sie aus dem Gebiet der Polyelectronics bekannt sind, eingesetzt werden. Aus solchen Formgedächtnislegierungen können Torsionsstäbe gefertigt werden.

Bei dem Formgedächtniseffekt handelt es sich um einen reversiblen Effekt. Hierzu kann ein Einwege-Effekt mit einer zusätzlichen mechanischen Rückstelleinrichtung verwendet werden. Dieser reversible Effekt beruht darauf, dass so genannte Memory-Legierungen im martensitischen Zustand eine wesentlich geringere Festigkeit aufweisen als in der Hochtemperatur-Phase. Durch Erwärmen wird also die Formänderung des Antriebselements in die Hochtemperaturform, z. B. durch Einschalten eines elektrischen Stromes bewirkt. Nach Abschalten des Stroms nimmt das Antriebselement nicht automatisch seine Ausgangsform wieder ein, sondern es wird durch eine durch geeignete mechanische Mittel aufgebrachte Kraft wieder in die Ausgangsform zurückgebracht.

Alternativ wird ein Material eingesetzt, das einen Zweiwege-Effekt aufweist. Beim Zweiwege-Effekt"erinnert"sich das Material sowohl an die Hochtemperatur-als auch

an eine Niedrigtemperaturform. Als Spezialfall des Zweiwege-Effekts können auch Materialien, die einen Allround-Effekt aufweisen, eingesetzt werden.

Der Einsatz von Materialien mit Formgedächtniseffekt für die Automobiltechnik ist an sich bekannt aus"Legierungen mit Formgedächtnis", Kapitel 3.8. 2, Seite 92 bis 94, und zwar für Nebelscheinwerfer mit Steinschlag-Schutzlamellen mit einer Nickel- Titan-Zugfeder als Memory-Element sowie für temperaturabhängige Stellfunktionen im Motor-, Getriebe-und Fahrgestellbereich, wie z. B. für Lüfterkupplungen von Motoren, Drosselvorrichtungen von Einspritzpumpen sowie für Kraftfahrzeuggetriebe mit verbessertem Schaltverhalten. Aus der CA 2346260A1 ist ferner auch der Einsatz von Formgedächtnislegierungen zur Einstellung eines Rückspiegels an sich bekannt.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht die vorteilhafte Verwendung von Materialien mit Formgedächtniseffekt zur Realisierung eines Befestigungselements, insbesondere zur Anwendung im Automobilbereich. Aufgrund der Verwendung von Materialien mit Formgedächtniseffekt kann auf kostengünstige und konstruktiv einfache Art und Weise ein optisch ansprechendes Design von Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteilen geschaffen werden, wobei gleichzeitig die Demontage der Innenverkleidungsteile sehr leicht zu handhaben ist.

Im Weiteren werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Schnittansicht durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Befestigungselements, welches eine lösbare Verbindung mit einer Trägerstruktur eingeht, Figur 2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens für die Demontage des Befestigungselements.

Die Figur 1 zeigt einen Befestigungsklips 100 mit einer Basis 102 und einem Sockel 104. Die Basis 102 trägt zwei gegenüberliegende Schnapphaken 106 und 108.

Die Schnapphaken 106 und 108 haben jeweils hakenförmige Befestigungsbereiche 110 bzw. 112, die in entsprechende Ausnehmungen in einer Trägerstruktur 114 eingreifen.

Die Schnapphaken 106 und 108 haben jeweils ein Lager 116 bzw. 118. Die Lager 116,118 dienen zur Aufnahme von einer oder mehrerer Wicklungen eines Drahts 120 aus einer Formgedächtnislegierung. Der Draht 120 wird durch eine Klemme 122 des Sockels 104 kontaktiert. Die Klemme 122 ist mit elektrischen Leitern verbunden, welche der Übersichtlichkeit halber in der Figur 1 nicht dargestellt sind.

Ferner befindet sich ein elastisches Element 124 zwischen dem Sockel 104 und der Trägerstruktur 114. Vorzugsweise ist das elastische Element 124 fest mit dem Sockel 104 verbunden, um eine bauliche Einheit mit dem Befestigungsklips 100 zu bilden. Alternativ kann das elastische Element 124 jedoch auch mit der Trägerstruktur 114 fest verbunden sein. In der gezeigten Montageposition wird das elastische Element 124 komprimiert, sodass dieses eine Kraft auf den Befestigungsklips 100 in Ausschubrichtung 126 ausübt.

Die elektrischen Leiter, die zu der Klemme 122 führen, können entweder über auf der Oberfläche der Basis 102 angeordnete Kontaktstellen zur Schließung des elektrischen Stromkreises durch den Draht 120 kontaktiert werden und/oder die Leitungen verlaufen durch das elastische Element 124 hindurch, um mit geeigneten Kontaktstellen der Trägerstruktur 114 zu kontaktieren, über welche der Stromkreis durch den Draht 120 geschlossen werden kann.

Bei dem elastischen Element 124 handelt es sich beispielsweise um eine Schraubenfeder oder um ein elastisches Material. Bei der Trägerstruktur 114 kann es sich beispielsweise um die Trägerstruktur eines Kraftfahrzeugs für die Befestigung von Kraftfahrzeuginnenverkleidungsteilen handeln. In diesem Fall kann die Basis 102 des Befestigungsklips 100 mit einem solchen Innenverkleidungsteil fest verbunden sein. Zur Demontage wird der Strom durch den Draht 120 eingeschaltet, indem an

die Kontaktstellen der Leiter, die zu der Klemme 122 führen, eine geeignete Spannung angelegt wird.

Hierdurch wird der Draht 120 erwärmt und der Formänderungseffekt induziert, das heißt, der Draht 120 zieht sich zusammen und geht in seine Hochtemperaturform über, sodass sich die Befestigungsbereiche 110 und 112 in die Richtungen 128 bzw.

130 bewegen. Aufgrund dessen wird die formschlüssige Verbindung mit der Trägerstruktur 114 gelöst, sodass das elastische Element 124 relaxieren kann, wodurch der Befestigungsklips 100 aus der Trägerstruktur 114 zumindest ein Stück weit ausgeschoben wird.

Die Figur 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In dem Schritt 200 erfolgt eine Montage, indem durch Einrasten von Schnapphaken eine Schnappverbindung aus Kunststoff hergestellt wird. Zur Demontage wird in dem Schritt 202 der temperaturinduzierbare Formänderungseffekt des Formänderungselements des Befestigungsklips angeregt. Dies erfolgt durch Einschalten eines Stroms bzw. einer Spannung oder durch induktive Erwärmung des Formänderungselements. Aufgrund dessen nimmt das Formänderungselement in dem Schritt 204 seine Hochtemperaturform ein.

Dadurch wird die Verbindung gelöst und der Befestigungsklips wird in dem Schritt 206 aufgrund des relaxierenden elastischen Elements aus der Trägerstruktur ausgeschoben. Der Befestigungsklips bzw. das Innenverkleidungsteil, an dem sich der Befestigungsklips befindet, kann dann leicht von der Trägerstruktur abgenommen werden, womit die Demontage abgeschlossen ist. Das Formänderungselement kühlt dann wieder ab und nimmt in dem Schritt 208 seine Niedrigtemperaturform an.

Daraufhin kann eine erneute Montage und Demontage erfolgen.

Bezugszeichenliste 100 Befestigungsklips 102 Basis 104 Sockel 106 Schnapphaken 108 Schnapphaken 110 Befestigungsbereich 112 Befestigungsbereich 114 Trägerstruktur 116 Lager 118 Lager 120 Draht 122 Klemme 124 elastisches Element 126 Ausschubrichtung