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Die Erfindung betrifft ein Schraubelement gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Befestigungsanordnung eines Anbauteils an einem Trägerelement.
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Ein solches Schraubelement, insbesondere für eine Direktverschraubung eines Kraftwagens, ist aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Ein solches Schraubelement umfasst einen Schraubtubus, welcher wenigstens eine Aufnahmeöffnung für eine ein Außengewinde aufweisende Schraube aufweist. Dies bedeutet, dass die Schraube über ihr Außengewinde in die Aufnahmeöffnung und somit in den Schraubtubus eingeschraubt werden kann, wodurch beispielsweise wenigstens ein Anbauelement an dem Schraubtubus und über diesen an einem weiteren Bauteil des Kraftwagens befestigt werden kann. Hierzu weist beispielsweise das Anbauteil eine Durchgangsöffnung auf, durch welche die Schraube hindurchgesteckt wird. Um das Anbauteil mittels der Schraub an dem Schraubtubus zu befestigen, werden die Durchgangsöffnung des Anbauteils und die Aufnahmeöffnung des Schraubtubus in gegenseitige Überdeckung gebracht. Anschließend wird die Schraube beispielsweise durch die Durchgangsöffnung hindurchgesteckt und in die Aufnahmeöffnung beziehungsweise den Schraubtubus eingeschraubt.
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Ein solches Schraubelement kommt beispielsweise bei einem Cockpitquerträger eines Personenkraftwagens zum Einsatz, wobei an dem Cockpitquerträger Anbauteile mittels des Schraubelements befestigt werden. Insbesondere dient der Cockpitquerträger zum Halten einer Instrumententafel, so dass es sich bei einem Cockpitquerträger um ein Trägerelement handelt, an welchem Anbauteile, wie beispielsweise die Instrumententafel zu befestigen sind.
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Die
DE 10 2006 055 736 A1 offenbart einen Querträger, insbesondere einen Cockpitquerträger, in einem Kraftfahrzeug, der beidendig mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs, insbesondere mit A-Säulen, verbunden ist und sich in einem mittleren Bereich über Tragrahmen an einem Längsmitteltunnel des Kraftfahrzeugs abstützt. Der Tragrahmen weist zwei abwärtsgerichtete Stützelemente und einen, die beiden Stützelemente an ihrem unteren Ende verbindenden Verbindungsträger auf. Dabei ist es vorgesehen, dass der Verbindungsträger über zumindest eine Fixiereinrichtung am Längsmitteltunnel festlegbar ist, die ein Ausrichten des Verbindungsträgers am Längsmitteltunnel des Kraftfahrzeugs erlaub.
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Darüber hinaus ist der
DE 10 2010 008 940 A1 eine Instrumententafelanordnung für einen Kraftwagen als bekannt zu entnehmen. Die Instrumententafelanordnung umfasst eine Luftführungseinrichtung mit wenigstens einem Luftkanal. Dabei ist es vorgesehen, dass der wenigstens eine Luftkanal der Luftführungseinrichtung durch einen zumindest bereichsweise nach oben hin offenen Kanalteil gebildet ist, welcher mit einem Abdeckteil nach oben hin verschlossen ist.
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Die Befestigung von Anbauteilen an einem Trägerelement, insbesondere einem Cockpitquerträger, erfolgt üblicherweise über zuvor beschriebene Schraubtuben. Dabei hat es sich gezeigt, dass derartige Befestigungen üblicherweise nur sehr zeit- und kostenaufwändig durchführbar sind.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Schraubelement der eingangs genannten Art sowie eine Befestigungsanordnung zu schaffen, welche eine besonders einfache zeit- und kostengünstige Befestigung von Anbauteilen ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch ein Schraubelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
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Um ein Schraubelement der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem sich eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Montage von Anbauteilen realisieren lässt, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Aufnahmeöffnung des Schraubtubus als Langloch ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Aufnahmeöffnung eine erste Erstreckungsrichtung, eine senkrecht zur ersten Erstreckungsrichtung verlaufende zweite Erstreckungsrichtung und eine senkrecht zur ersten und zur zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende dritte Erstreckungsrichtung aufweist. Die erste Erstreckungsrichtung und die zweite Erstreckungsrichtung spannen somit eine Ebene auf, wobei die dritte Erstreckungsrichtung senkrecht zur Ebene verläuft. Die Schraube ist dabei entlang der dritten Erstreckungsrichtung, das heißt senkrecht zur genannten Ebene in die Aufnahmeöffnung hineinbewegbar, um dadurch die Schraube mit dem Schraubtubus zu verschrauben. Beispielsweise steht der Schraubtubus entlang der dritten Erstreckungsrichtung von einem Grundkörper ab, wobei der Grundkörper beispielsweise durch ein Trägerelement, insbesondere einen Cockpitquerträger, gebildet sein kann.
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Unter der Ausgestaltung der Aufnahmeöffnung als Langloch ist dabei zu verstehen, dass die Aufnahmeöffnung eine entlang der ersten Erstreckungsrichtung verlaufende erste Erstreckung aufweist, die größer als eine entlang der zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende zweite Erstreckung ist. Mit anderen Worten ist die Aufnahmeöffnung länger als breit, so dass beispielsweise die Schraube entlang der ersten Erstreckungsrichtung in unterschiedliche Positionen bewegt und in diesen Positionen in die Aufnahmeöffnung eingeschraubt werden kann. Hierdurch ist es somit möglich, die Schraube und somit ein mittels der Schraube an dem Schraubtubus zu befestigendes beziehungsweise zu montierendes Anbauteil entlang der ersten Erstreckungsrichtung in unterschiedliche Positionen zu bewegen und somit das Anbauteil relativ zu dem Schraubtubus entlang der ersten Erstreckungsrichtung auszurichten.
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Der Schraubtubus ist beispielsweise an dem Trägerelement gehalten, so dass die als Langloch ausgebildete Aufnahmeöffnung es ermöglicht, die Schraube und somit das Anbauteil entlang der ersten Erstreckungsrichtung relativ zu dem Trägerelement auszurichten. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise zu kompensieren, so dass sich nicht nur eine zeit- und kostengünstige Montage, sondern auch ein zeit- und kostengünstiger Matchingprozess sowie ein kostengünstiger Entwicklungsprozess realisieren lassen. Darüber hinaus kann mittels der als Langloch ausgebildeten Aufnahmeöffnung des Schraubtubus eine hinreichende Verschraubungsqualität geschaffen werden, so dass beispielsweise das Anbauteil mittels der Schraube und des Schraubtubus hinreichend fest und stabil am korrespondierenden Trägerelement, insbesondere Cockpitquerträger, befestigt werden kann.
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Der Erfindung liegt somit die Idee zu Grunde, den Schraubtubus als sogenannten Langtubus auszugestalten, dessen als Langloch ausgebildete Aufnahmeöffnung einen Toleranzausgleich auf einfache Weise ermöglicht. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Schraubtubus eine entlang der ersten Erstreckungsrichtung verlaufende außenumfangsseitige erste Erstreckung aufweist, welche größer als eine entlang der zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende außenumfangsseitige zweite Erstreckung des Schraubtubus ist.
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Zur Erfindung gehört auch eine Befestigungsanordnung eines Anbauteils an einem Trägerelement, insbesondere einem Cockpitquerträger, eines Kraftwagens, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welcher das Anbauteil mittels wenigstens eines erfindungsgemäßen Schraubelements an dem Trägerelement befestigt ist. Durch das Trägerelement ist beispielsweise der zuvor genannte Grundkörper gebildet, von welchem der Schraubtubus entlang der dritten Erstreckungsrichtung absteht. Das Schraubelement ermöglicht somit eine besonders einfache, zeit- und kostengünstige Montage des Anbauteils am Trägerelement, da das Anbauteil relativ zum Trägerelement ausgerichtet werden kann, um dadurch Toleranzen zu kompensieren.
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Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Anbauteil ein weiteres Langloch für die Schraube aufweist. Mit anderen Worten wird die Schraube beispielsweise durch das weitere Langloch hindurchgesteckt und in die Aufnahmeöffnung beziehungsweise den Schraubtubus eingeschraubt. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das die Aufnahmeöffnung des Schraubtubus bildende erste Langloch und das weitere Langloch über Kreuz verlaufen. Hierdurch ist auf besonders einfache und vorteilhafte Weise ein Toleranzausgleich in wenigstens zwei senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen darstellbar. Insbesondere ist ein Toleranzausgleich in alle Richtungen auf einfache Weise darstellbar.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die Zeichnung zeigt in:
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1 eine schematische Draufsicht eines Anbauteils gemäß einer ersten Ausführungsform, welches mittels wenigstens eines einen Schraubtubus aufweisenden Schraubelements an einem Trägerelement in Form eines Cockpitquerträgers eines Personenkraftwagens befestigt wird, wobei der Schraubtubus eine als Langloch ausgebildete Aufnahmeöffnung aufweist, in welche eine ein Außengewinde aufweisende Schraube einschraubbar ist;
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2 eine schematische Längsschnittansicht des Schraubtubus;
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3 eine schematische Draufsicht des Anbauteils gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
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4 eine schematische Perspektivansicht des Cockpitquerträgers.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Anbauteil 10 gemäß einer ersten Ausführungsform, welches an einem aus 4 in einer schematischen Perspektivansicht erkennbaren Trägerelement in Form eines Cockpitquerträgers 12 eines Personenkraftwagens zu befestigen ist. Aus 4 ist erkennbar, dass der Cockpitquerträger 12 einen Grundträger 14 umfasst, welcher beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist. Der Grundträger 14 ist in jeweiligen Teilbereichen unter Ausbildung von jeweiligen Halteelementen 16 mit einem Kunststoff umspritzt. Mit anderen Worten sind die Halteelemente 16 aus einem Kunststoff gebildet und an den Grundträger 14 angespritzt. Die Halteelemente 16 dienen dazu, Anbauteile wie beispielsweise das Anbauteil 10 am Cockpitquerträger 12 zu befestigen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine in 4 nicht dargestellte Instrumententafel des Personenkraftwagens am Cockpitquerträger 12 befestigt werden.
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Zur Befestigung von Anbauteilen am Cockpitquerträger 12 sind jeweilige Schraubelemente vorgesehen, von denen ein mit 18 bezeichnetes Schraubelement in 1 und 2 gezeigt ist. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass das Schraubelement 18 zum Ausbilden einer Direktverschraubung dient und hierzu einen beispielsweise aus einem Kunststoff gebildeten Schraubtubus 20 aufweist. Der Schraubtubus 20 weist eine als Langloch 22 ausgebildete Aufnahmeöffnung für eine ein Außengewinde aufweisende Schraube auf. Aus 2 ist erkennbar, dass das Langloch 22 zunächst gewindefrei ausgebildet ist und demzufolge an seinem Innenumfang 24 noch kein Gewinde in Form eines Innengewindes aufweist. Die genannte Schraube dient zum Befestigen des Anbauteils am Schraubtubus 20, wobei der Schraubtubus 20 am Cockpitquerträger 12 vorgesehen ist. Beispielsweise ist der Schraubtubus 20 durch eines der Halteelemente 16 gebildet und dabei einstückig mit dem Halteelement 16 ausgebildet.
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Das Anbauteil 10 weist eine beispielsweise als Bohrung ausgebildete Durchgangsöffnung 26 für die Schraube auf. Um das Anbauteil 10 am Cockpitquerträger 12 zu montieren, wird die Durchgangsöffnung 26 in zumindest teilweise Überdeckung mit dem Langloch 22 gebracht. Anschließend wird die Schraube durch die Durchgangsöffnung 26 hindurchgesteckt und in das Langloch 22 beziehungsweise in den Schraubtubus 20 eingeschraubt.
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Die Schraube ist dabei als gewindeformende Schraube ausgebildet, so dass beim Einschrauben der Schraube in das Langloch 22 mittels des Außengewindes ein korrespondierendes Innengewinde in den Schraubtubus 20 an dessen Innenumfang 24 eingeformt wird. Aus 1 ist erkennbar, dass das Langloch 22 und der Schraubtubus 20 jeweils eine durch einen Richtungspfeil 28 veranschaulichte erste Erstreckungsrichtung, eine senkrecht zur ersten Erstreckungsrichtung verlaufende und durch einen Richtungspfeil 30 veranschaulichte zweite Erstreckungsrichtung und eine senkrecht zur ersten Erstreckungsrichtung und zur zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende und durch einen Richtungspfeil 32 veranschaulichte dritte Erstreckungsrichtung aufweisen.
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Die erste Erstreckungsrichtung und die zweite Erstreckungsrichtung spannen eine Ebene auf, wobei die dritte Erstreckungsrichtung senkrecht zu dieser Ebene verläuft. Die Schraube ist dabei entlang der dritten Erstreckungsrichtung in die Aufnahmeöffnung (Langloch 22) hineinbewegbar, das heißt einschraubbar. Aus 1 ist erkennbar, dass das Langloch 22 eine entlang der ersten Erstreckungsrichtung verlaufende erste Erstreckung aufweist, welche größer als eine entlang der zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende zweite Erstreckung des Langlochs 22 ist. Mit anderen Worten ist das Langloch 22 länger als breit, so dass die Schraube und somit das Anbauteil 10 entlang der ersten Erstreckungsrichtung in unterschiedliche Positionen relativ zum Schraubtubus 20 bewegt werden können, wobei die Schraube in diesen unterschiedlichen Positionen in das Langloch 22 beziehungsweise den Schraubtubus 20 eingeschraubt werden kann. Dadurch ist das Anbauteil in diesen unterschiedlichen Positionen am Schraubtubus 20 und über diesen am Cockpitquerträger 12 befestigbar. Hierdurch können beispielsweise fertigungsbedingte Toleranzen auf einfache, zeit- und kostengünstige Weise ausgeglichen werden, so dass das Schraubelement 18 eine zeit- und kostengünstige Montage des Anbauteils 10 am Cockpitquerträger 12 ermöglicht. Bei der ersten Ausführungsform ist die Durchgangsöffnung 26 des Anbauteils 10 kreisrund ausgebildet.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsform des Anbauteils 10, bei welcher die Durchgangsöffnung 26 des Anbauteils 10 als Langloch ausgebildet ist. Hierdurch können das Anbauteil 10 und die zugehörige Schraube auch entlang der zweiten Erstreckungsrichtung relativ zum Cockpitquerträger 12 in unterschiedliche Positionen bewegt und mittels der Schraube in diesen unterschiedlichen Positionen am Cockpitquerträger 12 befestigt werden. Das Anbauteil 10 wird auch Klemmteil bezeichnet, da es mittels der Schraube an den Cockpitquerträger 12 geklemmt wird. Die Durchgangsöffnung 26 im Klemmteil (Anbauteil 10) kann in beliebigem Winkel und beliebiger Länge im Vergleich zur kreisrunden Ausgestaltung bei der ersten Ausführungsform vergrößert sein, um hierdurch einen Toleranzausgleich in wenigstens zwei schräg oder senkrecht zueinander verlaufenden Richtungen, insbesondere in allen Richtungen, zu gewährleisten. Gleichzeitig ermöglicht das Schraubelement 18 die Darstellung einer hinreichenden Verschraubungsqualität, so dass das Anbauteil 10 mittels der Schraube und mittels des Schraubelements 18 hinrechend fest und stabil am Cockpitquerträger 12 befestigt werden kann. Ferner lässt sich eine Direktverschraubung mit besonders vorteilhaftem Toleranzausgleich darstellen.
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Bei der ersten Ausführungsform weist die Durchgangsöffnung 26 eine entlang der zweiten Erstreckungsrichtung (Richtungspfeil 30) verlaufende Erstreckung auf, welche größer als die zweite Erstreckungsrichtung des Langlochs 22 ist. Auch hierdurch kann ein gewisser Toleranzausgleich gewährleistet werden. Insgesamt ist aus 1 bis 4 erkennbar, dass der Schraubtubus 20 als Langtubus ausgebildet ist, welcher eine einfache zeit- und kostengünstige Befestigung des Anbauteils 10 am Cockpitquerträger 12 ermöglicht. Dabei ist es ferner vorgesehen, dass der Schraubtubus 20 eine entlang der ersten Erstreckungsrichtung verlaufende außenumfangsseitige erste Erstreckung aufweist, welche größer als eine entlang der zweiten Erstreckungsrichtung verlaufende außenumfangsseitige zweite Erstreckungsrichtung des Schraubtubus 20 ist. Mit anderen Worten ist auch der Schraubtubus 20 außenumfangsseitig länger als breit, so dass eine besonders vorteilhafte Abstützung des Anbauteils 10 und ein vorteilhafter Toleranzausgleich realisiert werden können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006055736 A1 [0004]
- DE 102010008940 A1 [0005]
