DE102014109440B4

DE102014109440B4 - Vorrichtung zum Halten eines Kugelgelenkstücks und eine Anordnung diesbezüglich

Info

Publication number: DE102014109440B4
Application number: DE102014109440.9A
Authority: DE
Inventors: Larry E. Wainscott; Mark Roscoe; Mark R. Gordon
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2014-07-07
Publication date: 2020-02-20
Anticipated expiration: 2034-07-08
Also published as: US9291193B2; CN104296095A; DE102014109440A1; CN104296095B; US20150016866A1

Abstract

Vorrichtung (16) zum Halten eines Kugelgelenkstücks (14), das einen Kopf (22) und einen Hals (24) aufweist, wobei das Kugelgelenkstück (14) eine Einstellung einer Leuchte erlaubt, die einen Rahmen (12) aufweist, wobei die Vorrichtung (16) an dem Rahmen (12) der Leuchte befestigbar ist; und wobei die Vorrichtung (16) umfasst:ein Gehäuse (26), welches eine Kammer (30) definiert, die dazu ausgebildet ist, den Kopf (22) des Kugelgelenkstücks (14) aufzunehmen; undeinen Deckel (28),dadurch gekennzeichnet, dassder Deckel (28) dazu ausgebildet ist, mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu gelangen, um das Kugelgelenkstück (14) so zu befestigen, dass das Kugelgelenkstück (14) und das Gehäuse (26) im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt sind;und dass das Gehäuse (26) wenigstens eine Haltekante (44) definiert und der Deckel (28) wenigstens eine Haltenase (40, 42) umfasst, die dazu ausgebildet ist, vom Inneren der Kammer (30) aus oder vom Äußeren des Gehäuses (26) aus an die wenigstens eine Haltekante (44) anzugreifen, um den Deckel (28) mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu bringen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten eines Kugelgelenkstücks und eine Anordnung diesbezüglich.
HINTERGRUND
Fahrzeuge weisen Leuchten auf, die in verschiedenen Winkelstellungen einstellbar sind. Solche Leuchten können umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Reflektoren und/oder Projektoren von Frontleuchten, Nebelleuchten und dergleichen. Um eine Einstellung und Justierung der Leuchten in den verschiedenen Winkelstellungen zu ermöglichen, wird in vielen Fahrzeugen eine Kugelgelenkmechanik eingesetzt. In solchen Fahrzeugen kann der Rahmen der Leuchte eine Pfanne aufweisen, in die das Kugelgelenkstück passt. Das Kugelgelenkstück kann seinerseits an einem Bewegungsmechanismus, beispielsweise einem Getriebe, befestigt sein, um die Einstellung der Leuchte zu ermöglichen.
EP 1 405 762 B1 offenbart mehrere Varianten von Kugelgelenken, welche eine Schwenkbarkeit eines Beleuchtungsmoduls in Bezug auf ein Gehäuse eines Kraftfahrzeugscheinwerfers ermöglichen. Dabei umfasst jede der Varianten einen rechteckigen, umfangsseitig geschlossenen Haltekasten und eine, in dem Haltekasten angeordnete, die Kugelgelenkpfanne bildende Kapsel.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Halten eines Kugelgelenkstücks und eine diesbezügliche Anordnung bereitzustellen, die einfach zu montieren sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und eine Anordnung gemäß Anspruch 4.
Eine Vorrichtung zum Halten eines Kugelgelenkstücks wird bereitgestellt. Das Kugelgelenkstück weist allgemein einen Kopf und einen Hals auf und erlaubt eine Einstellung einer Leuchte, die einen Rahmen aufweist. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse und einen Deckel. Das Gehäuse definiert eine Kammer, die zur Aufnahme des Kopfs des Kugelgelenkstücks ausgebildet ist. Der Deckel ist ausgebildet, um mit dem Gehäuse in Eingriff zu gelangen, um das Kugelgelenkstück so zu sichern, dass das Kugelgelenkstück und die Vorrichtung im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt sind. Die Vorrichtung ist an dem Rahmen der Leuchte befestigbar.
Eine Anordnung zum Ermöglichen einer Mehrwinkel-Einstellung einer Leuchte wird ebenfalls bereitgestellt. Die Anordnung umfasst einen Rahmen, an dem die Leuchte befestigbar ist, ein Kugelgelenkstück, welches einen Kopf und einen Hals aufweist, und die Vorrichtung, welche zuvor beschrieben wurde. Die Vorrichtung ist an dem Rahmen befestigt. Zusätzlich hält die Vorrichtung das Kugelgelenkstück, sodass sie im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt sind, wie zuvor erklärt wurde.
Die oberen Merkmale und Vorteile und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der besten Ausführungsformen leicht verständlich, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird.
Figurenliste

1 ist eine Zeichnung einer schematischen, perspektivischen Explosionsansicht einer Anordnung eines Rahmens, einer Vorrichtung und eines Kugelgelenkstücks in einem nicht zusammengebauten Zustand;
2A und 2B sind Zeichnungen schematischer, perspektivischer Ansichten der Vorrichtung von 1, ein Kugelgelenkstück haltend;
3A, 3B und 3C sind schematische Schnittansichten der Vorrichtung und des Kugelgelenkstücks von 2A und 2B; und
4 ist ein schematisches Flussdiagramm, das ein Verfahren des Zusammenbauens des Rahmens, der Vorrichtung und des Kugelgelenkstücks von 1 illustriert.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Der Fachmann wird erkennen, dass Begriffe wie „oberhalb“, „unterhalb“, „aufwärts“, „abwärts“ etc. beschreibend für die Figuren verwendet werden und keine Beschränkungen des Umfangs der Erfindung darstellen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Jegliche numerische Bezeichnungen, wie beispielsweise „erste“ oder „zweite“, sind nur veranschaulichend und sollen in keiner Weise den Umfang der Erfindung beschränken.
Bezug nehmend auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, wo immer dies in den mehreren Figuren möglich ist, ist in 1 eine Anordnung 10 zum Ermöglichen einer Mehrwinkel-Einstellung einer Leuchte (nicht gezeigt) in einem nicht zusammengebauten Zustand gezeigt. Die Leuchte kann ein Reflektor und/oder ein Projektor für eine Frontleuchte eines Fahrzeugs, eine Nebelleuchte und dergleichen sein, ist aber nicht darauf beschränkt. Die Anordnung 10 umfasst einen Rahmen 12, an dem die Leuchte befestigbar ist, ein Kugelgelenkstück 14 und eine Vorrichtung 16 zum Halten des Kugelgelenkstücks 14. Der Rahmen 12 kann eine Befestigungsöffnung 20 umfassen, die dazu ausgebildet ist, ein Befestigungselement 18 aufzunehmen, um die Vorrichtung 16 und den Rahmen 20 aneinander zu sichern.
Das Kugelgelenkstück 14 umfasst allgemein einen Kopf 22 und einen Hals 24. Der Kopf 22 wirkt als Drehpunkt, wodurch der Anordnung 10 und dadurch der Leuchte ermöglicht wird, um mehrere Achsen zu rotieren, sodass die Leuchte in mehrere Winkelstellungen einstellbar ist. Der Hals 24 kann an einem Bewegungsapparat oder -mechanismus (nicht gezeigt) angebracht sein, umfassend, aber nicht beschränkt auf, ein Getriebe, das die rotative Bewegung der Anordnung 10 steuert.
Die Vorrichtung 16 umfasst ein Gehäuse 26 und einen Deckel 28. Das Gehäuse 26 und der Deckel 28 können aus einem Material hergestellt sein, welches Plastik umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist, und können durch einen Gießprozess geformt werden.
Das Gehäuse 26 definiert eine Kammer 30, die dazu ausgebildet ist, den Kopf 22 des Kugelgelenkstücks 14 aufzunehmen. Das Gehäuse 26 kann eine erste Stirnwand 32 und eine zweite Stirnwand 34 umfassen. Die erste Stirnwand 32 kann eine Aussparung 36 definieren, in der der Hals 24 des Kugelgelenkstücks 14 verschiebbar ist, wie in 2A zu sehen ist, sodass das Kugelgelenkstück 14 in die Kammer 30 eingeführt und aus ihr herausgenommen werden kann. Die zweite Stirnwand 34 kann eine Befestigungsöffnung 38 definieren, wie in 2B zu sehen ist, die dazu ausgebildet ist, das Befestigungselement 18 aufzunehmen. Die Befestigungsöffnung 38 ist im Wesentlichen mit der Befestigungsöffnung 20 des Rahmens 12 ausgerichtet, sodass das Befestigungselement 18 durch beide Befestigungsöffnungen 20 und 38 hindurch gesteckt werden kann, um die Haltevorrichtung 16 und den Rahmen 12 miteinander zu befestigen, wie zuvor beschrieben wurde. Das Befestigungselement 18 kann aus dem Inneren der Kammer 30 eingeführt werden.
Der Deckel 28 ist dazu ausgebildet, mit dem Gehäuse 26 in Eingriff zu gelangen, wie in 2A und 2B zu sehen ist, sodass das Kugelgelenkstück 14 im Wesentlichen daran gehindert wird, sich in eine lineare Richtung, z.B. lateral, longitudinal und/oder vertikal, zu bewegen. Das heißt, das Kugelgelenkstück 14 und die Vorrichtung 16 sind im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt. Um dies zu erreichen, kann der Deckel 28 einen konkaven Abschnitt 29 definieren, der geformt ist, um mit einem minimalen Spiel um einen Abschnitt des Kopfs 22 des Kugelgelenkstücks 14 zu passen, wie in 3A zu sehen ist. Der Deckel 28 kann auch so geformt sein, dass er eine im Wesentlichen konstante Materialdicke aufweist.
Im Folgenden auf 3B und 3C Bezug nehmend, umfasst der Deckel 28 innere Haltenasen 40 und/oder äußere Haltenasen 42, die dazu ausgebildet sind, mit Haltekanten 44, die durch das Gehäuse 26 definiert sind, in Eingriff zu geraten. Dies ermöglicht dem Deckel 28 und dem Gehäuse 26 ohne irgendwelche zusätzlichen Komponenten miteinander zu verrasten. Die inneren Haltenasen 40 geraten vom Inneren der Kammer 30 aus mit den Haltekanten 44 in Eingriff, wie in 3B zu sehen ist. Die äußeren Haltenasen 42 geraten von außerhalb des Gehäuses 26 mit den Haltekanten 44 in Eingriff, wie in 3C zu sehen ist. Die Haltekanten 44 können eine Öffnung in dem Gehäuse 26 bilden, wie in 3B zu sehen ist, oder eine Vertiefung in dem Gehäuse 26, wie in 3C zu sehen ist. Es versteht sich, dass der Deckel 28 nur durch innere Haltenasen 42, nur durch äußere Haltenasen 44 oder durch eine Kombination davon an dem Gehäuse 26 befestigt sein kann. Es versteht sich ferner, dass jeglicher anderer Befestigungsmechanismus denkbar ist, umfassend, jedoch nicht beschränkt auf, Befestigungsmittel.
Wieder auf 1 Bezug nehmend kann die Anordnung 10 auch einen Einsatz 46 umfassen, der sich zwischen der Vorrichtung 16 und dem Rahmen 12 befindet. Wie der Rahmen 12 und die Vorrichtung 16, kann der Einsatz 46 eine Befestigungsöffnung 48 umfassen, die dazu ausgebildet ist, das Befestigungselement 18 aufzunehmen. Die Befestigungsöffnung 48 ist mit den Befestigungsöffnungen 20 und 38 des Rahmens 12 bzw. der Vorrichtung 16 im Wesentlichen ausgerichtet, sodass das Befestigungselement 18 durch sie hindurch eingesteckt werden kann, um den Rahmen 12, den Einsatz 46 und die Haltevorrichtung 16 aneinander zu befestigen.
Der Einsatz 46 kann auch Vertiefungen 50 umfassen, die dazu ausgebildet sind, korrespondierende Vorsprünge 52, die sich von der zweiten Stirnwand 34 des Gehäuses 26 erstrecken, aufzunehmen und mit ihnen ineinander zu greifen, wie in 2B zu sehen ist. Dies kann das Gehäuse 26 daran hindern, zu rotieren, wenn es mittels des Befestigungselements 18 an dem Rahmen 12 befestigt ist, wie nachfolgend im Verfahren 100 beschrieben wird. Die Vertiefungen 50 und die Vorsprünge 52 erlauben auch dem Gehäuse 26, unter verschiedenen Winkeln relativ zu dem Rahmen 12 angeordnet zu werden. Dies kann für Montagezwecke vorteilhaft sein, indem es für eine einfachere Zugänglichkeit zum Befestigen des Deckels 28 an dem Gehäuse 26 sorgt. Während vier Vertiefungen 50 und Vorsprünge 52 gezeigt sind, versteht es sich, dass jegliche Zahl von Vertiefungen 50 und Vorsprüngen 52 möglich ist. Darüber hinaus versteht sich ferner, dass, während die Vertiefungen 50 und die Vorsprünge 52 in Positionen von 0 Grad, 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad gezeigt sind, sie in jeder beliebigen Winkelposition und in verschiedenen Winkelschritten angeordnet sein können.
Nun auf 4 Bezug nehmend wird ein Verfahren 100 zum Montieren des Rahmens 12, des Kugelgelenkstücks 14 und der Vorrichtung 16 gezeigt. Das Verfahren 100 beginnt bei Schritt 102, in dem das Gehäuse 26 der Vorrichtung 16 an dem Rahmen 12 befestigt wird. Dies kann bewerkstelligt werden, indem das Befestigungselement 18 vom Inneren der Kammer 30 durch die Befestigungsöffnungen 20 und 38 eingeführt wird, bis das Gehäuse 26 und der Rahmen 12 sicher aneinander befestigt sind.
In Ausführungsformen, in denen die Anordnung 10 den Einsatz 46 umfasst, kann Schritt 102 auch die Positionierung des Einsatzes 46 zwischen der Vorrichtung 16 und dem Rahmen 12 vor dem Einsetzen des Befestigungselements 18 umfassen. Der Einsatz 46 ist so positioniert, dass die Vertiefungen 50 und die jeweiligen Vorsprünge 52 des Gehäuses 26 so ausgerichtet sind, dass, wenn das Befestigungselement 18 durch die Befestigungsöffnungen 20, 38 und 42 eingeführt wird, die Haltevorrichtung 16 nicht relativ zu dem Rahmen 12 rotiert, wie zuvor beschrieben wurde.
Nach Schritt 102 fährt das Verfahren 100 mit Schritt 104 fort. Bei Schritt 104 wird das Kugelgelenkstück 14 in die Kammer 30 eingeführt. Dies kann dadurch erreicht werden, dass das Kugelgelenkstück 14 so zu der Vorrichtung 16 ausgerichtet wird, dass der Kopf 22 in die Kammer 30 eingeführt wird und der Hals 24 in die Aussparung 36 eingleitet.
Nach Schritt 104 fährt das Verfahren 100 mit Schritt 106 fort. Bei Schritt 106 wird der Deckel 28 am Gehäuse 26 befestigt, um das Kugelgelenkstück 14 sicher in der Kammer 30 zu halten, sodass es sich nicht wesentlich in eine lineare Richtung bewegt und im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung beschränkt ist, wie zuvor beschrieben wurde. In Ausführungsformen, in denen der Deckel 28 innere Haltenasen 40 und/oder äußere Haltenasen 42 aufweist, kann das Befestigen des Deckels 28 an dem Gehäuse 26 ein Einrasten der inneren Haltenasen 40 und/oder der äußeren Haltenasen 42 in die jeweiligen aufnehmenden Haltekanten 44, die durch das Gehäuse 26 definiert sind, beinhalten.
Die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben die Erfindung, jedoch wird der Umfang der Erfindung lediglich durch die Ansprüche definiert. Während einige der besten Weisen und andere Ausführungsformen zur Ausführung der beanspruchten Erfindung im Detail beschrieben wurden, existieren auch andere Gestaltungen und Ausführungsformen zur Ausübung der Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Vorrichtung (16) zum Halten eines Kugelgelenkstücks (14), das einen Kopf (22) und einen Hals (24) aufweist, wobei das Kugelgelenkstück (14) eine Einstellung einer Leuchte erlaubt, die einen Rahmen (12) aufweist, wobei die Vorrichtung (16) an dem Rahmen (12) der Leuchte befestigbar ist; und wobei die Vorrichtung (16) umfasst: ein Gehäuse (26), welches eine Kammer (30) definiert, die dazu ausgebildet ist, den Kopf (22) des Kugelgelenkstücks (14) aufzunehmen; und einen Deckel (28), dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (28) dazu ausgebildet ist, mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu gelangen, um das Kugelgelenkstück (14) so zu befestigen, dass das Kugelgelenkstück (14) und das Gehäuse (26) im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt sind; und dass das Gehäuse (26) wenigstens eine Haltekante (44) definiert und der Deckel (28) wenigstens eine Haltenase (40, 42) umfasst, die dazu ausgebildet ist, vom Inneren der Kammer (30) aus oder vom Äußeren des Gehäuses (26) aus an die wenigstens eine Haltekante (44) anzugreifen, um den Deckel (28) mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu bringen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (26) ferner wenigstens eine Befestigungsöffnung (38) definiert, die dazu ausgebildet ist, ein Befestigungselement (18) aufzunehmen, um zu ermöglichen, dass die Vorrichtung (16) an dem Rahmen (12) der Leuchte befestigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (26) ferner eine Aussparung (36) definiert, in der der Hals (24) des Kugelgelenkstücks (14) so verschiebbar ist, sodass der Kopf (22) des Kugelgelenkstücks (14) in die Kammer (30) des Gehäuses (26) einführbar und aus ihr entfernbar ist.
Anordnung (10) zum Ermöglichen einer Mehrwinkel-Einstellung einer Leuchte, wobei die Anordnung (10) umfasst: einen Rahmen (12), an dem die Leuchte befestigbar ist; ein Kugelgelenkstück (14), welches einen Kopf (22) und einen Hals (24) aufweist; und eine Vorrichtung (16), in der das Kugelgelenkstück (14) gehalten ist, wobei die Vorrichtung (16) an dem Rahmen (12) befestigt ist und aufweist: ein Gehäuse (26), das eine Kammer (30) definiert, die dazu ausgebildet ist, den Kopf (22) des Kugelgelenkstücks (14) aufzunehmen; und einen Deckel (28), dadurch gekennzeichnet dass, der Deckel (28) dazu ausgebildet ist, mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu gelangen, um das Kugelgelenkstück (14) so zu sichern, dass das Kugelgelenkstück (14) und das Gehäuse (26) im Wesentlichen auf eine rotative Bewegung zueinander beschränkt sind; und dass das Gehäuse (26) der Vorrichtung (16) wenigstens eine Haltekante (44) definiert und der Deckel (28) der Vorrichtung (16) wenigstens eine Haltenase (40, 42) umfasst, die dazu ausgebildet ist, vom Inneren der Kammer (30) aus oder vom Äußeren des Gehäuses (26) aus an die wenigstens eine Haltekante (44) anzugreifen, um den Deckel (28) mit dem Gehäuse (26) in Eingriff zu bringen.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse (26) der Vorrichtung (16) und der Rahmen (12) jeweils wenigstens eine Befestigungsöffnung (20, 38) definieren, die zu der anderen im Wesentlichen ausgerichtet ist, wobei die Befestigungsöffnungen (20, 38) dazu ausgebildet sind, ein Befestigungselement (18) aufzunehmen, um die Vorrichtung (16) an dem Rahmen (12) zu befestigen.
Anordnung nach Anspruch 4, wobei das Gehäuse (26) der Vorrichtung (16) ferner eine Aussparung (36) definiert, in der der Hals (24) des Kugelgelenkstücks (14) so verschiebbar ist, dass der Kopf (22) des Kugelgelenkstücks (14) in die Kammer (30) des Gehäuses (26) einführbar und aus ihr entfernbar ist.
Anordnung nach Anspruch 4, ferner umfassend einen Einsatz (46), der sich zwischen dem Rahmen (12) und der Haltevorrichtung (16) befindet, wobei der Einsatz (46) wenigstens eine Vertiefung (50) definiert.
Anordnung nach Anspruch 7, wobei das Gehäuse (26) ferner wenigstens einen Vorsprung (52) umfasst, der dazu ausgebildet ist, mit der wenigstens einen Vertiefung (50) des Einsatzes (46) so in Eingriff zu gelangen, dass die Vorrichtung (52) im Wesentlichen daran gehindert wird, relativ zu dem Rahmen (12) zu rotieren.