DE102009016239A1 - Befestigungselement und Befestigungsverfahren eines Anbauteils - Google Patents

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    • F16B9/023—
    • F16B9/026—

Abstract

Die vorliegende Anmeldung offenbart ein Befestigungselement, insbesondere zur Befestigung eines Anbauteils, sowie ein Befestigungsverfahren für ein Anbauteil an einem tragenden Teil, insbesondere an einer Fahrzeugkarosserie. Das Befestigungselement (1) umfasst einen Bolzen (10) mit einem Befestigungsbereich (12), einem Gewindebereich (16), einem zwischen dem Befestigungsbereich (12) und dem Gewindebereich (16) angeordneten radial vorstehenden Bund (14) sowie einem angrenzend an den Gewindebereich (16) angeordneten gewindefreien axialen Abschnitt, eine einteilig geformte hohzylindrische Hülse (30) mit einem zum Gewindebereich (16) passenden Innengewinde (31), einem Außengewinde (34) und einem Antriebsmittel (36) und eine Mutter (40) mit einem zum Außengewinde (34) der Hülse (30) passenden Mutterinnengewinde.

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement, insbesondere zur Befestigung eines Anbauteils, sowie ein Befestigungsverfahren eines Anbauteils, insbesondere einer Fahrzeugleuchte, an einem tragenden Teil, insbesondere eine Fahrzeugkarosserie.
  • 2. Hintergrund der Erfindung
  • Beispielsweise im Fahrzeugbau werden Anbauteile, wie Rückleuchten oder Scheinwerfer, mit Hilfe von Befestigungselementen am Fahrzeug befestigt. Die Befestigungselemente dienen einerseits dem Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Karosserie und der Anbauteile und andererseits der Einstellung eines vorbestimmten Abstandes beziehungsweise Spaltmaßes zwischen zu befestigender Leuchte und der Karosserie des Fahrzeugs. Zudem ermöglichen derartige Befestigungselemente ein Nachstellen eines eingestellten Abstandes beziehungsweise Spalts zwischen Leuchte und Karosserie, so dass auf diese Weise optische Mängel im Erscheinungsbild eines Kraftfahrzeugs beseitigt werden können.
  • Bekannte Befestigungselemente dieser Art werden an den zu befestigenden Leuchten vormontiert. Sie enthalten zu diesem Zweck einen Bolzen, eine auf diesen Bolzen aufgeschraubte Hülse sowie eine Mutter, die wiederum auf der Hülse befestigbar ist. Nachdem der Bolzen über ein eigenes Antriebsmittel in das Gehäuse der Leuchte eingeschraubt worden ist, wird die Hülse über ein eigenes Antriebsmittel auf den Bolzen aufgeschraubt. Da zwischen Hülse und der nachfolgend aufzuschraubenden Mutter die Leuchte an der Karosserie des Fahrzeugs gehalten wird, bestimmt das Maß des Aufschraubens der Hülse auf den Bolzen das spätere Spaltmaß bzw. den Abstand zwischen Leuchte und Karosserie des Fahrzeugs. Nachdem die Leuchte mit vormontiertem Bolzen und Hülse in die Karosserie eingesetzt worden ist, wird die Mutter auf die Hülse aufgeschraubt und damit das Befestigungselement mit der Leuchte gehalten. In der Praxis wurde festgestellt, dass während des Verkonterns durch die Mutter auf der Hülse das Hemmmoment der Hülse auf dem Bolzen überschritten wird. Auf diese Weise wird während des Festschraubens der Mutter die Hülse weiter auf den Bolzen aufgeschraubt, was den eingestellten Abstand zwischen Leuchte und Karosserie des Fahrzeugs ungewollt verändert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Befestigungselement zum Toleranzausgleich sowie ein Befestigungsverfahren eines Anbauteils bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile des Standes der Technik überwinden.
  • 3. Zusammenfassung der Erfindung
  • Die oben genannte Aufgabe wird durch ein Befestigungselement gemäß Anspruch 1 und ein Befestigungsverfahren gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen vorliegender Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen sowie den abhängenden Ansprüchen hervor.
  • Das erfindungsgemäße Befestigungselement, insbesondere zur Befestigung eines Anbauteils, weist die folgenden Merkmale auf: einen Bolzen mit einem Befestigungsbereich, einem Gewindebereich, einem zwischen dem Befestigungsbereich und dem Gewindebereich angeordneten radial vorstehenden Bund sowie einem angrenzend an den Gewindebereich angeordneten gewindefreien axialen Abschnitt, eine einteilig geformte zylindrische Hülse mit einem zum Gewindebereich des Bolzens passenden Innengewinde, einem Außengewinde und einem Antriebsmittel und eine Mutter mit einem zum Außengewinde der Hülse passenden Mutterinnengewinde.
  • Der Befestigungsbereich des Bolzens dient zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Befestigungselement und dem Anbauteil. Vorzugsweise weist der Befestigungsbereich ein Gewinde auf, durch welches der Bolzen in einer dafür im Anbauteil vorgesehenen Öffnung bis zum radial vorstehenden Bund eingeschraubt bzw. in dem Anbauteil befestigt wird. Zu diesem Zweck wird zuvor auf den Gewindebereich des Bolzens die hohlzylindrische Hülse bis zum radial vorstehenden Bund aufgeschraubt und nachfolgend wird der Bolzen mit dem Antriebsmittel der Hülse in das Anbauteil eingeschraubt. Zum Aufschrauben der Hülse auf den Bolzen wird gemäß einer Alternative der Erfindung der Bolzen gegen Drehung am Haltemittel festgehalten. Das Haltemittel ist vorzugsweise am Bund des Bolzens und nicht an dessen Enden angeordnet. Gemäß einer Ausführungsform bildet eine Schlüsselfläche, bspw. eine Sechskantkontur des Bunds, das Haltemittel. Gemäß einer weiteren Alternative umfasst der Bolzen kein Haltemittel. Zum Aufschrauben der Hülse wird er geeignet gegen Drehung um seine Längsachse festgehalten, bspw. mit einer Backen- oder Klemmanordnung. Nach dem Aufschrauben der Hülse auf den Bolzen wird ebenfalls mit dem Antriebsmittel der Hülse diese wieder teilweise von dem Gewindebereich des Bolzens abgeschraubt und somit vom radial vorstehenden Bund entfernt, um einen gewünschten Abstand zwischen dem Anbauteil und beispielsweise einer Karosserie eines Fahrzeugs einzustellen. Nachdem das Anbauteil mit dem Befestigungselement in die Karosserie oder die tragende Struktur eingesetzt worden ist, wird das Befestigungselement durch die Mutter auf dem Außengewinde der Hülse befestigt oder verkontert. Aufgrund der Ausgestaltung der Hülse kann der Bolzen über die Hülse und deren Antriebsmittel in das Anbauteil eingeschraubt werden. Dies vereinfacht die Vormontage des Befestigungselements im Anbauteil und reduziert auf diese Weise den Montageaufwand und die Montagezeit des Anbauteils in einer tragenden Struktur.
  • Alternativ wird der Befestigungsbereich des Bolzens beim Herstellungsprozess des Anbauteils umspritzt, so dass der Bolzen Bestandteil des Anbauteils wird. Vorzugsweise weist der Befestigungsbereich ein Gewinde auf. Ein Gewinde bietet den Vorteil, dass beim Umspritzen des Befestigungsbereiches des Bolzens eine große Oberfläche zur Verfügung steht, um eine stabile Verbindung zwischen Bolzen und Anbauteil herzustellen. Alternativ ist jede andere Befestigungsmöglichkeit des Bolzens an dem Anbauteil denkbar, beispielsweise in Form eines Bajonettverschlusses oder einer Kupplung zwischen dem Bolzen und dem Anbauteil.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung umfasst der gewindefreie axiale Abschnitt des Bolzens mindestens eine radial vorstehende Klemmrippe, deren Außendurchmesser größer ist als ein Innendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse. Es ist weiterhin bevorzugt, dass die mindestens eine radial vorstehende Klemmrippe in ihrem Außendurchmesser, in ihrer axialen Ausdehnung und/oder in ihrer umfänglichen Außenkontur derart formbar oder ausgestaltet ist, dass ein definiertes Klemmmoment zwischen hohlzylindrischer Hülse und Bolzen erzielbar ist. Vorzugsweise ist der größte Außendurchmesser der mindestens einen Klemmrippe kleiner als Durchmesser des Innengewindes der Hülse, so dass das Innengewinde der Hülse durch die Klemmrippe bzw. die Klemmrippen nicht beschädigt wird.
  • Um einen definierten Reibschluss zwischen dem Bolzen und der auf den Bolzen aufgeschraubten hohlzylindrischen Hülse zu erzielen, umfasst der Bolzen auf seinem gewindefreien axialen Abschnitt mindestens eine radial vorstehende Klemmrippe. Da diese Klemmrippe in ihrer radialen Ausdehnung größer ist als der Innendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse, entsteht ein Hemm-, Klemm- oder Reibmoment zwischen dem umfänglichen äußeren Rand und der Außenkontur der Klemmrippe und der Innenwand der hohlzylindrischen Hülse. Dieses Klemmmoment ist über geeignete Dimensionierung der Klemmrippe im Verhältnis zum Innendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse einstellbar. Auf diese Weise wird das Aufschrauben der Hülse auf den Gewindebereich des Bolzens nicht behindert, aber die hohlzylindrische Hülse beim Verkontern durch die Mutter ausreichend festgehalten, so dass sich ein eingestellte axiale Position der Hülse auf dem Gewindebereich des Bolzens nicht verändert. Zur Einstellung eines gewünschten Klemmmoments über die Klemmwirkung der Klemmrippe an der Innenwand der hohlzylindrischen Hülse können eine oder mehrere Klemmrippen eingesetzt werden. Diese sind beispielsweise axial verteilt auf dem gewindefreien axialen Abschnitt des Bolzens angeordnet. Gemäß einer weiteren Alternative wird nur eine Klemmrippe genutzt, die dann in ihrem Durchmesser und in ihrer axialen Ausdehnung zur Erzielung des gewünschten Klemmmoments passend dimensioniert wird.
  • Die mindestens eine Klemmrippe ist vorzugsweise aus einem umlaufend geschlossenen Gewindegang ohne Steigung bzw. mit der Steigung = 0 gebildet.
  • Bei der Verwendung mehrerer Klemmrippen können sich diese in ihrer axialen Ausdehnung unterscheiden. Die Gestaltung der axialen Ausdehnung ist dabei abhängig vom notwendigen Hemm-, Klemm- bzw. Reibmoment, welches erforderlich ist um den Bolzen in der Hülse entgegen dem Anziehdrehmoment der Mutter verstellsicher zu halten.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, die hohlzylindrische Hülse mit einem gewindefreien Bereich an ihrer hohlzylindrischen Innenwand auszustatten, in dem die mindestens eine Klemmrippe abstützbar ist oder sich abstützt. Zudem weist die hohlzylindrische Hülse an ihrem dem Bund des Bolzens zugewandten Ende vorzugsweise einen Flansch auf, so dass eine Dichtung zwischen Flansch und dem tragenden Teil oder der Mutter aufnehmbar oder vorgesehen ist und/oder die Hülse über den Flansch an der tragenden Struktur abstützbar ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform vorliegender Erfindung ist der Bolzen aus Metall sowie dessen hohlzylindrische Hülse und Mutter vollständig aus Kunststoffhergestellt. Diese Materialwahl unterstützt ebenfalls ein Halten der Hülse auf dem Gewindebereich des Bolzens während des Verkonterns, da ein Verkontern einer Kunststoff-Mutter auf einer Kunststoff-Hülse ein geringeres Kontermoment als beispielsweise eine Metall-Mutter auf einer Metall-Hülse erfordert. Basierend auf dieser Materialwahl ist somit ein geringeres Klemmmoment über die erfindungsgemäße Klemmrippe bereitzustellen, was den konstruktiven Aufwand für vorliegendes Befestigungselement reduziert.
  • Alternativ ist die Hülse derart ausgestaltet, dass der Bund des Bolzens in der Hülse liegt. Insbesondere verlaufen die oberen Flächen von Bund und Hülse derart, dass diese bündig abschließen. Hierfür kann die Hülse entsprechende Anschlagbereiche aufweisen.
  • Die vorliegende Erfindung offenbart zudem ein Verfahren zum Befestigen eines Anbauteils, insbesondere einer Fahrzeugleuchte, an einem tragenden Teil, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit Hilfe des oben beschriebenen Befestigungselements. Dieses Befestigungsverfahren weist die folgenden Schritte auf: Aufschraubender hohlzylindrischen Hülse auf den Gewindebereich des Bolzens in Anlage mit dem zwischen dem Befestigungsbereich und dem Gewindebereich angeordneten radial vorstehenden Bund mit Hilfe des Antriebsmittels der hohlzylindrischen Hülse, Herstellen der Verbindung des Befestigungsbereiches des Bolzens mit dem Anbauteil, insbesondere mit Hilfe des Antriebsmittels der hohlzylindrischen Hülse, vorzugsweise bis der Bund des Bolzens am Anbauteil anliegt, Voreinstellen eines Abstandes zwischen dem Anbauteil und dem tragenden Teil durch teilweises Abschrauben der hohlzylindrischen Hülse von dem Gewindebereich des Bolzens mit Hilfe des Antriebsmittels der hohlzylindrischen Hülse und Befestigen des Anbauteils am tragenden Teil durch Aufschrauben einer Mutter auf die hohlzylindrische Hülse.
  • Basierend auf der Konstruktion des Befestigungselements vereinfacht sich das Befestigungsverfahren für ein Anbauteil im Vergleich zum Stand der Technik. Mit Hilfe des nur einen Antriebsmittels der Hülse wird zunächst die Hülse auf den Bolzen aufgeschraubt und nachfolgend der Bolzen im Anbauteil befestigt, insbesondere in das Anbauteil eingeschraubt. Diese beiden Arbeitsschritte können mit einer Einschraubvorrichtung und ohne Umspannen des Befestigungselements oder ohne Wechsel der Einschraubvorrichtung auf unterschiedliche Antriebsmittel erfolgen. Auch das nachfolgende Einstellen des Abstandes erfolgt über das Antriebsmittel der Hülse. Zu diesem Zweck wird die Hülse zumindest teilweise vom Gewindebereich des Bolzens geschraubt, d. h. vom radial vorstehenden Bund entfernt angeordnet. Zu diesem Zweck wird lediglich die Drehrichtung der Einschraubvorrichtung umgekehrt, ohne das genutzte Antriebsmittel zu wechseln. Nach erfolgter Vormontage des Befestigungselements im Anbauteil wird dieses in die tragenden Struktur, beispielsweise eine Fahrzeugskarosserie, eingesetzt und dort befestigt. Das Befestigen erfolgt durch Aufschrauben der Mutter auf die hohlzylindrische Hülse und Verkontern der Mutter an einer zwischen Flansch der Hülse und Mutter angeordneten tragenden Struktur.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, eine Dichtung zwischen der hohlzylindrischen Hülse und dem tragenden Teil oder der Mutter anzuordnen. Zudem erfolgt bevorzugt ein Nachstellen des Abstandes zwischen dem Anbauteil und dem tragenden Teil durch Locker der Mutter, Versetzen der hohlzylindrischen Hülse auf dem Gewindebereich des Bolzens mit Hilfe des Antriebsmittels der hohlzylindrischen Hülse und Festdrehen der Mutter auf der hohlzylindrischen Hülse zur erneuten Befestigung des Anbauteils.
  • 3. Beschreibung der begleitenden Zeichnung
  • Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine Explosionsansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Befestigungselements,
  • 2 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Ausführungsform des Befestigungselements,
  • 3 eine vergrößerte Darstellung der Klemmrippe des Bolzens und
  • 4 ein Flussdiagramm zur schematischen Veranschaulichung des bevorzugten Befestigungsverfahrens.
  • 5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen vorliegender Erfindung
  • 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Befestigungselements 1 zum Ausgleich von Toleranzen eines tragenden Teils, insbesondere einer Fahrzeugkarosserie bzw. zum Ausgleich von Toleranzen zwischen dem tragenden Teil und einem Anbauteil, vorzugsweise einer Leuchte. Das Befestigungselement 1 dient der Befestigung eines Anbauteils (nicht gezeigt), beispielsweise einer Rückleuchte, an einer tragenden Struktur, wie beispielsweise der Karosserie oder dem Chassis eines Kraftfahrzeugs.
  • Das Befestigungselement 1 enthält einen Bolzen 10, eine einteilig geformte hohlzylindrische Hülse 30 sowie eine auf die hohlzylindrische Hülse 30 aufschraubbare Mutter 40. Der Bolzen 10 umfasst einen Befestigungsbereich 12, einen Gewindebereich 16 und einen dazwischen angeordneten in radialer Richtung vorstehenden Bund 14. Der Bund 14 ist vorzugsweise als Haltemittel ausgebildet, mit dem ein Drehen des Bolzens 10 um seine Längsachse verhinderbar ist. Zu diesem Zweck umfasst der Bund 14 vorzugsweise eine Schlüsselfläche in Form eines Sechskants oder in ähnlicher funktioneller Ausgestaltung. Der Befestigungsbereich 12 des Bolzens 10 dient der Befestigung des Bolzens 10 an der Leuchte (nicht gezeigt) oder allgemein dem Anbauteil. Zu diesem Zweck umfasst der Befestigungsbereich 12 vorzugsweise ein Gewinde, insbesondere ein Grobgewinde. Alternativ wird der Befestigungsbereich des Bolzens beim Herstellungsprozess des Anbauteils umspritzt, so dass der Bolzen Bestandteil des Anbauteils wird. Vorzugsweise weist der Befestigungsbereich hierfür ein Gewinde auf. Alternativ ist jede andere Befestigungsmöglichkeit des Bolzens an dem Anbauteil denkbar, beispielsweise in Form eines Bajonettverschlusses oder einer Kupplung zwischen dem Bolzen und dem Anbauteil, solange dadurch eine ausreichende Befestigung des Bolzens 10 im Anbauteil gewährleistet ist.
  • Der Gewindebereich 16 umfasst vorzugsweise ein Regelgewinde. Auch im Gewindebereich 16 ist jede andere Gewindeart denkbar, die eine ausreichende Befestigung der hohlzylindrischen Hülse 30 auf dem Gewindebereich 16 gewährleistet.
  • Auf dem Gewindebereich 16 wird die hohlzylindrische Hülse 30 aufgeschraubt und gehalten. Die hohlzylindrische Hülse 30 dient dem Halten des Anbauteils in einem definierten bzw. vorgegebenem Abstand in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie. Daher ist durch axiales Versetzen der Hülse 30 auf dem Gewindebereich 16 des Bolzens 10 ein Toleranzausgleich und somit eine definierte Abstandseinstellung zwischen dem Anbauteil und der Karosserie möglich. Um diesen Zweck zu erfüllen, wird die hohlzylindrische Hülse 30 in einem bestimmten Abstand zum radial vorstehenden Bund 14 auf dem Gewindebereich 16 positioniert. Dann wird das Anbauteil bzw. die Leuchte mit montiertem Bolzen 10 in einer Öffnung der Karosserie des Kraftfahrzeugs befestigt, indem die Karosserie zwischen einem Flansch 32 der Hülse 30 und einer auf die Hülse 30 aufgeschraubten Mutter 40 gehalten wird. Durch die Mutter 40 wird somit das Befestigungselement 1 und die darüber gehaltene Leuchte an der Karosserie des Kraftfahrzeugs verkontert. Die hohlzylindrische Hülse 30 umfasst daher ein zum Gewinde des Gewindebereichs 16 des Bolzens 10 passendes Innengewinde 31 sowie ein zu einem Mutterinnengewinde passendes Außengewinde 34.
  • Während des Verkonterns der Mutter 40 muss ein Hemm-, Klemm-, bzw. Reibmoment der hohlzylindrischen Hülse 30 größer sein als ein anteilig auf die Hülse 30 übertragenes Kontermoment zur Befestigung der Mutter 40, um ein Mitdrehen der hohlzylindrischen Hülse 30 auf dem Gewindebereich 16 des Bolzens 10 während des Verkonterns zu verhindern. Ein der artiges Mitdrehen der hohlzylindrischen Hülse 30 beim Verkontern der Mutter 40 hätte den Nachteil, dass der voreingestellte Abstand zwischen dem Anbauteil und der Karosserie durch Änderung der axialen Position der Hülse 30 ungewollt verändert wird. Zur Realisierung eines ausreichend großen Klemmmoments der hohlzylindrischen Hülse 30 umfasst der Bolzen 10 eine oder eine Mehrzahl von Klemmrippen 20. Diese mindestens eine Klemmrippe 20 ist auf einem gewindefreien axialen Abschnitt 18 des Bolzens 10 angeordnet. Der gewindefreie axiale Abschnitt 18 grenzt an den Gewindebereich 16 an. Er ist daher zwischen dem radial vorstehenden Bund 14 und dem Gewindebereich 16 oder zwischen dem Gewindebereich 16 und dem Ende des Bolzens 10 angeordnet.
  • Die Klemmrippe 20 wirkt mit einer Innenwand 38 der hohlzylindrischen Hülse 30 zusammen (vgl. 2). Zu diesem Zweck ist der Innendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse 30 kleiner als der Außendurchmesser 26 der Klemmrippe 20. Aufgrund dieser Dimensionierung von Hülse 30 und Klemmrippe 20 bildet sich eine Reibschlussverbindung zwischen der Außenseite der Klemmrippe 20 und der Innenwand 38 der Hülse 30. Über die Stärke dieser Reibschlussverbindung wird das Hemmmoment der hohlzylindrischen Hülse 30 definiert, das einem Verdrehen der Hülse 30 auf dem Gewindebereich 16 und somit einem axialen Versetzen der Hülse 30 auf dem Bolzen entgegenwirkt. Über das gezielte Einstellen des Hemmmoments der Hülse 30 ist daher auch die Verbindung zwischen Hülse 30 und Bolzen 10 an ein erforderliches Kontermoment der Mutter 40 auf der hohlzylindrischen Hülse 30 anpassbar, wobei das Hemmmoment zum Verhindern der Lageveränderung der Hülse 30 größer sein muss als das Anziehdrehmoment bzw. Kontermoment der Mutter 40.
  • Zur gezielten Einstellung des Hemmmoments sind eine oder mehrere Klemmrippen 20 auf dem gewindefreien axialen Abschnitt 18 des Bolzens 10 vorgesehen. Es ist weiterhin bevorzugt, den Außendurchmesser 26 der mindestens einen Klemmrippe 20 innerhalb ihrer axialen Ausdehnung 24 unterschiedlich groß zu wählen, um dadurch die Stärke des Reibschlusses zwischen Bolzen 10 und Hülse 30 zu variieren. Das Hemmmoment zwischen Bolzen 10 und Hülse 30 wird zudem durch die Größe einer umfänglichen Außenfläche 22 beeinflusst, die an der Innenwand 38 der Hülse 30 angreift. Daher wird ebenfalls bevorzugt die axiale Ausdehnung 24 der Klemmrippe 20 variiert, um durch Größenvariation der Außenfläche 22 das Hemmmoment passend einzustellen (vgl. 3). Wird daher die axiale Ausdehnung 24 der Klemmrippe 20 und somit die an der Innenwand 38 angreifende Fläche 22 der Klemmrippe 20 vergrößert, erhöht sich ebenfalls das durch die Klemmrippe 20 erzeugte Hemmmoment der Hülse 30. Es ist des Weiteren bevorzugt, die Klemmrippe 20 mit einer abgerundeten umfänglichen Kontur zu versehen, damit sich die Klemmrippe 20 nicht in die Innenwand 38 der hohlzylindrischen Hülse 30 einschneidet. Des Weiteren ist es denkbar, an der umfänglichen Außenfläche 22 der Klemmrippe 20 eine Profilierung oder Außenkontur zur Erhöhung der Reibung an der Innenwand 38 vorzusehen.
  • Die Klemmrippe 20 wirkt vorzugsweise mit einem gewindefreien Bereich an der Innenwand 38 der hohlzylindrischen Hülse 30 zusammen. Der Außendurchmesser 26 der Klemmrippe 20 ist an den Innendurchmesser dieses gewindefreien Bereichs an der Innenwand 38 angepasst. Zudem ist der größte bzw. maximale Außendurchmesser 26 der Klemmrippe 20 kleiner als ein Innendurchmesser des Innengewindes der hohlzylindrischen Hülse 30. Auf diese Weise wird verhindert, dass beim Einsetzen des Bolzens 10 in die hohlzylindrische Hülse 30 das Innengewinde der Hülse 30 beschädigt wird.
  • Der bereits oben erwähnte Flansch 32 der hohlzylindrischen Hülse 30 ist in seinem Durchmesser so groß gewählt, dass die Leuchte mit Befestigungselement 1 in einem Loch bzw. einer Öffnung der Fahrzeugkarosserie 60 anordenbar ist. Wird die Leuchte über das Befestigungselement 1 durch Aufschrauben der Mutter 40 auf die hohlzylindrische Hülse 30 an der Fahrzeugkarosserie 60 befestigt, wird die Fahrzeugkarosserie 60 zwischen dem Flansch 32 der Hülse 30 und der Mutter 40 eingeklemmt (vgl. 2). Dabei wird die Mutter 40 über ihr Antriebsmittel 42 auf das Außengewinde 34 der Hülse 30 aufgeschraubt und verkontert. Es ist ebenfalls bevorzugt, zwischen dem Flansch 32 und der Fahrzeugkarosserie 60 eine Dichtung 50 anzuordnen, wie es in 2 dargestellt ist.
  • Um das durch die Klemmrippe 20 aufzubringende Hemmmoment möglichst gering zu halten, werden die hohlzylindrische Hülse 30 und die Mutter 40 vollständig aus Kunststoffhergestellt, während der Bolzen aus Metall besteht. Eine Kunststoff-Kunststoff-Verbindung zwischen Hülse 30 und Mutter 40 erfordert ein geringeres Kontermoment im Vergleich zu beispielsweise einer Metall-Metall-Verbindung zwischen Hülse 30 und Mutter 40. Es ist jedoch ebenfalls bevorzugt, Bolzen 10, Hülse 30 und Mutter 40 teilweise oder vollständig aus Kunststoff oder den Bolzen 10 aus Metall und die Hülse 30 und die Mutter 40 teilweise oder vollständig aus Kunststoff oder Bolzen 10, Hülse 30 und Mutter 40 aus Metall herzustellen.
  • Zur Befestigung der Leuchte mit Hilfe des Befestigungselements 1 an der Fahrzeugkarosserie 60 werden vorzugsweise die folgenden Schritte durchgeführt. Zunächst wird gemäß Schritt A (vgl. 4) die hohlzylindrische Hülse 30 auf den Gewindebereich 16 des Bolzens 10 aufgeschraubt, bis diese am radial vorstehenden Bund 14 anliegt. Das Aufschrauben erfolgt mit Hilfe des Antriebsmittels 36 der hohlzylindrischen Hülse 30. Zur Unterstützung des Aufschraubens der hohlzylindrischen Hülse 30 auf den Bolzen 10 wird der Bolzen vorzugsweise zwischen Backen nicht drehbar eingespannt, sofern er kein Haltemittel am Bund 14 aufweist. Es ist ebenfalls bevorzugt, den Bolzen 10 über ein am Bund 14 ausgebildetes Haltemittel gegen Drehung festzuhalten und die Hülse 30 auf den zweiten Gewindebereich 16 aufzuschrauben.
  • Nachdem die hohlzylindrische Hülse 30 auf den zweiten Gewindebereich 16 aufgeschraubt worden ist, wird wiederum unter Zuhilfenahme des Antriebsmittels 36 der Hülse 30 der Befestigungsbereich 12 des Bolzens 10 in die Leuchte eingeschraubt (Schritt B). Dieses Einschrauben des Bolzens 10 erfolgt bis der radial vorstehende Bund 14 an der Leuchte (nicht gezeigt) anliegt. Für die beiden oben beschriebenen Verfahrensschritte A, B kann der Werker somit die gleiche Schraubvorrichtung verwenden, die jeweils am Antriebsmittel 36 der Hülse 30 angreift. Es ist kein Umspannen zwischen unterschiedlichen Antriebsmitteln von Bolzen 10 und Hülse 30 erforderlich, um das Befestigungselement 1 in der Leuchte zu installieren.
  • Alternativ wird der Befestigungsbereich des Bolzens beim Herstellungsprozess des Anbauteils umspritzt, so dass der Bolzen Bestandteil des Anbauteils wird. Vorzugsweise weist der Befestigungsbereich hierfür ein Gewinde auf. Alternativ ist jede andere Befestigungsmöglichkeit des Bolzens an dem Anbauteil denkbar, beispielsweise in Form eines Bajonettverschlusses oder einer Kupplung zwischen dem Bolzen und dem Anbauteil, solange dadurch eine ausreichende Befestigung des Bolzens 10 im Anbauteil gewährleistet ist.
  • Bei einem Verfahren, welches das Umspitzen des Bolzens beinhaltet, ist es auch denkbar den Bolzen zuerst beim Herstellungsprozess des Anbauteils zu umspritzen und anschließend die Hülse 30 unter Zuhilfenahme des Antriebsmittels 36 der Hülse 30 auf den Gewindebereich 16 des Bolzens 10 aufzuschrauben, bis die Hülse 30 am radial vorstehenden Bund 14 des Bolzens 10 anliegt, d. h. den Verfahrensschritt A und B aus zeitlicher Sicht zu tauschen.
  • Im nun folgenden Schritt wird ein gewünschter Abstand zwischen Leuchte und Karosserie 60 des Kraftfahrzeugs voreingestellt. Zu diesem Zweck wird die Drehrichtung der vom Werker genutzten Schraubvorrichtung umgekehrt und die hohlzylindrische Hülse 30 wiederum über das Antriebsmittel 36 teilweise vom Gewindebereich 16 geschraubt (Schritt C). Dieses Abschrauben der hohlzylindrischen Hülse 30 erfordert kein Umspannen des Befestigungselements 1 oder Angreifen der Schraubvorrichtung an einem anderen Antriebsmittel. Durch dieses Abschrauben gemäß Schritt C wird die hohlzylindrische Hülse 30 in axialer Richtung auf dem Gewindebereich 16 derart versetzt, dass durch den Abstand zwischen hohlzylindrischer Hülse 30 und der am Befestigungsbereich 12 befestigten Leuchte ein vordefinierter Abstand eingestellt wird.
  • Nun wird im Schritt E die Leuchte mit installiertem Bolzen 10 und Hülse 30 in eine Öffnung der Fahrzeugkarosserie 60 eingesetzt und mit einer auf die Hülse 30 aufzuschraubenden Mutter 40 befestigt. Die Mutter 40 wird auf das Außengewinde 34 der hohlzylindrischen Hülse 30 so weit aufgeschraubt, bis die Fahrzeugkarosserie 60 zwischen dem Flansch 32 der Hülse 30 und der Mutter 40 festgehalten wird. Bei diesem Aufschrauben der Mutter 40 auf die Hülse 30 und dem damit verbundenen Verkontern ist es von Bedeutung, dass das Kontermoment der Mutter 40 nicht das Hemmmoment der hohlzylindrischen Hülse 30 auf dem Bolzen 10 übersteigt. Dadurch wird sichergestellt, dass sich beim Verkontern der Mutter 40 die hohlzylindrische Hülse 30 nicht mitdreht und damit der voreingestellte Abstand erhalten bleibt. Zu diesem Zweck ist die oben diskutierte Klemmrippe 20 am Bolzen 10 angeordnet, die ein das Kontermoment der Mutter 40 übersteigendes Hemmmoment gegen ein Mitdrehen der Hülse 30 erzeugt.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, zwischen dem Flansch 32 und der Fahrzeugkarosserie 60 eine Dichtung 50 anzuordnen. Diese Dichtung 50 befindet sich zwischen dem Flansch 32 der hohlzylindrischen Hülse 30 und der Mutter 40. Als Dichtung wird gemäß einer Ausführungsform eine einseitig selbstklebende Zellkautschukdichtung verwendet. Es sind auch alle anderen dichtenden Materialien und Anordnungen geeignet.
  • Nachdem die Leuchte mit Hilfe des Befestigungselements 1 an der Fahrzeugkarosserie 60 befestigt worden ist, ist es ebenfalls bevorzugt, in Schritt F den Anstand zwischen Leuchte und Karosserie 60 des Kraftfahrzeugs nachzustellen. Dazu wird zunächst die Mutter 40 auf der Hülse 30 gelockert. Danach wird die hohlzylindrische Hülse 30 auf dem Gewindebereich 16 des Bolzens 10 in die eine oder andere Richtung axial versetzt, um den Abstand in gewünschter Weise zu verändern. Sobald der Abstand zwischen der Leuchte und der Fahrzeugkarosserie 60 passend eingestellt ist, wird durch Festdrehen der Mutter 40 auf der hohlzylindrischen Hülse 30 die Leuchte erneut befestigt.
    • 1
    Befestigungselement
    10
    Bolzen
    12
    Befestigungsbereich
    14
    radial vorstehender Bund
    16
    Gewindebereich
    18
    gewindefreier axialer Abschnitt
    20
    Klemmrippe
    22
    umfängliche Außenkontur
    24
    axiale Ausdehnung
    26
    Außendurchmesser
    30
    hohlzylindrische Hülse
    31
    Innengewinde der Hülse
    32
    Flansch
    34
    Außengewinde
    36
    Antriebsmittel der hohlzylindrischen Hülse
    38
    Innenwand
    40
    Mutter
    42
    Antriebsmittel der Mutter
    50
    Dichtung
    60
    tragendes Teil, insbesondere Fahrzeugkarosserie

Claims (15)

  1. Befestigungselement (1), insbesondere zur Befestigung eines Anbauteils, das die folgenden Merkmale aufweist: a. einen Bolzen (10) mit einem Befestigungsbereich (12), insbesondere zur Befestigung des Anbauteils, einem Gewindebereich (16), einem zwischen dem Befestigungsbereich (12) und dem Gewindebereich (16) angeordneten radial vorstehenden Bund (14) sowie einem angrenzend an den Gewindebereich (16) angeordneten gewindefreien axialen Abschnitt (18), b. eine einteilig geformte hohlzylindrische Hülse (30) mit einem zum Gewindebereich (16) des Bolzens (10) passenden Innengewinde (31), einem Außengewinde (34) und einem Antriebsmittel (36) und c. eine Mutter (40) mit einem zum Außengewinde (34) der Hülse (30) passenden Mutterinnengewinde.
  2. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gewindefreie axiale Abschnitt (18) des Bolzens (10) mindestens eine radial vorstehende Klemmrippe (20) aufweist, deren größter Außendurchmesser (26) größer ist als ein Innendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse (30).
  3. Befestigungselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der größte Außendurchmesser (26) der mindestens einen Klemmrippe (20) kleiner ist als der Durchmesser des Innengewindes (31) der Hülse (30).
  4. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine radial vorstehende Klemmrippe (20) in ihrem Außendurchmesser (26), in ihrer axialen Ausdehnung (24) und/oder umfänglichen Außenkontur (22) derart formbar ist oder geformt ist, dass ein Klemmmoment zwischen hohlzylindrischer Hülse (30) und Bolzen (10) erzeugbar ist oder erzeugt wird.
  5. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, die hohlzylindrische Hülse (30) einen gewindefreien Bereich an ihrer Innenwand (38) aufweist, an dem die mindestens eine Klemmrippe (20) abstützbar ist oder abgestützt wird.
  6. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hohlzylindrische Hülse (30) an ihrem dem Bund (14) des Bolzen (10) zugewandten Ende einen Flansch (32) aufweist, so dass eine Dichtung (50) zwischen Flansch (32) und Mutter (40) aufnehmbar und/oder die Hülse (30) über den Flansch (32) abstützbar ist.
  7. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) aus Metall und die hohlzylindrische Hülse (30) und Mutter (40) vollständig aus Kunststoff bestehen.
  8. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10), die hohlzylindrische Hülse (30) und/oder die Mutter (40) teilweise oder vollständig aus Kunststoff bestehen.
  9. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsbereich (12) ein Gewinde, insbesondere ein Grobgewinde, und der Gewindebereich (16) ein Regelgewinde aufweisen.
  10. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (10) ein Haltemittel aufweist, mit welchem ein Drehen des Bolzens (10) verhinderbar ist oder verhindert wird.
  11. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haltemittel am Bund (14) des Bolzens (10) angeordnet ist.
  12. Befestigungselement (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser (26) der mindestens einen Klemmrippe (20) innerhalb der axialen Ausdehnung (24) der mindestens einen Klemmrippe (20) variabel ist.
  13. Verfahren zum Befestigen eines Anbauteils, insbesondere eine Fahrzeugleuchte, an einem tragenden Teil (60), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit Hilfe eines Befestigungselements (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, das die folgenden Schritte aufweist: a. Aufschrauben (A) einer hohlzylindrischen Hülse (30) auf einen Gewindebereich (16) eines Bolzens (10) in Anlage mit einem zwischen einem Befestigungsbereich (12) und dem Gewindebereich (16) angeordneten radial vorstehenden Bund (14) mit Hilfe eines Antriebsmittels (36) der hohlzylindrischen Hülse (30), b. Herstellen der Verbindung (B) des Befestigungsbereichs (12) des Bolzens (10) mit dem Anbauteil, c. Voreinstellen (C) eines Abstandes zwischen dem Anbauteil und dem tragenden Teil (60) durch teilweises Abschrauben der hohlzylindrischen Hülse (30) vom Gewindebereich (16) des Bolzens (10) mit Hilfe des Antriebsmittels (36) der hohlzylindrischen Hülse (30) und d. Befestigen (E) des Anbauteils am tragenden Teil (60) durch Aufschrauben einer Mutter (40) auf die hohlzylindrische Hülse (30).
  14. Befestigungsverfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Flansch (32) der hohlzylindrischer Hülse (30) und dem tragenden Teil (60) eine Dichtung (50) angeordnet wird.
  15. Befestigungsverfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen (F) des Abstandes zwischen dem Anbauteil und dem tragenden Teil (60) durch Locker der Mutter (40), Versetzen der hohlzylindrischen Hülse (30) auf dem Gewindebereich (16) des Bolzens (10) mit Hilfe des Antriebsmittels (36) der hohlzylindrischen Hülse (30) und Festdrehen der Mutter (40) auf der hohlzylindrischen Hülse (30) erfolgt.
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