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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung einer Beleuchtungsvorrichtung an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs und ein Kraftfahrzeug mit der Befestigungsanordnung.
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In der Entwicklung von Beleuchtungseinrichtungen für Fahrzeuge, insbesondere im Bereich von Schweinwerfern, existiert ein Trend, der sich mit zwei wesentlichen Merkmalen beschreiben lässt. Zum einen steigen die Vorrichtungsdimensionen und damit verbunden auch das Gewicht der Scheinwerfermodule. Rein beispielhaft sind hier Nebelscheinwerfermodule an Kraftfahrzeugen zu nennen. Zum anderen wird versucht, die Komplexität der Baugruppen zu minimieren. Unter anderem ist es ein Ziel, die Anzahl verwendeter Befestigungselemente, rein beispielhaft von Schrauben, auf ein Minimum zu reduzieren. Häufig kommen nur eine oder maximal zwei Schrauben zum Einsatz, um beispielsweise einen Nebelscheinwerfer mit einem Karosserieteil zu verbinden.
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Dies hat zur Folge, dass eine Kombination aus steigender Baugruppengröße und verringerter Anzahl an Befestigungselementen den qualitativen Eindruck im verbauten Zustand negativ beeinflussen kann. Ein qualitatives hochwertiges Fugenbild zwischen den Konturen des beispielsweise Nebelscheinwerfers und des umliegenden Karosserieteils bedarf einer Einhaltung enger Toleranzen hinsichtlich der relativen Lage der Komponenten. Im Falle einer mechanischen Belastung des Scheinwerfers, beispielsweise durch Ausübung einer Kraft beim Reinigen desselben, ist die an maximal zwei Punkten gelagerte Scheinwerferbaugruppe kippgefährdet. Ein Nachgeben des Scheinwerfers kann das Fugenbild signifikant stören. Auch der haptische Eindruck für einen Benutzer wird dadurch negativ beeinflusst. Insgesamt ergibt sich ein qualitativ schlechterer Gesamteindruck des Fahrzeugs.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsanordnung einer Beleuchtungsvorrichtung an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs zu schaffen, durch welche die Beleuchtungsvorrichtung sicher und einfach montierbar beziehungsweise demontierbar ist und deren Aufbau ebenfalls einfach gehalten ist.
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Die gestellte Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Dieser betrifft eine Befestigungsanordnung einer Beleuchtungsvorrichtung an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs, wobei die Beleuchtungsvorrichtung im Bereich einer Aussparung des Karosserieteils anordenbar ist, an dem Karosserieteil ein mit diesem verbundenes oder verbindbares Befestigungshilfselement angeordnet ist und die Beleuchtungsvorrichtung mit dem Karosserieteil in einem von dem Befestigungshilfselement beabstandeten Bereich lösbar verbindbar ist.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass durch zumindest eine Stützfläche des Befestigungshilfselements und zumindest eine Fläche des Karosserieteils, die dem Befestigungshilfselement gegenüberliegt, ein Positionierabschnitt gebildet wird, in dem die Beleuchtungsvorrichtung zumindest abschnittsweise positionierbar ist.
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Dies bietet den Vorteil, dass die Beleuchtungsvorrichtung durch den Positionierabschnitt in einem Bereich zusätzlich gestützt wird und ein Verkippen nicht mehr möglich ist. Ein weiterer Vorteil ist eine erhöhte Flexibilität durch eine Anpassbarkeit des Befestigungshilfselements an unterschiedliche Karosserieteile sowie zur Feinabstimmung eines Fugenbildes.
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Ein Positionieren in dem Positionierabschnitt kann kraftschlüssig, formschlüssig oder als Kombination dieser Wirkprinzipien erfolgen. Es ist ebenfalls im Sinne der vorliegenden Erfindung, ein definiertes Spiel zwischen der Beleuchtungsvorrichtung und der Stützfläche des Befestigungshilfselements zuzulassen. Bevorzugt beträgt das Spiel weniger als 2 mm, weiterhin bevorzugt weniger als 1 mm und besonders bevorzugt weniger als 0,6 mm. Allgemein gesagt ist ein Spiel zulässig, durch welches bei einer entsprechenden Verschiebung der Beleuchtungsvorrichtung in dem Positionierabschnitt weder haptische noch optische Eindrücke eines betrachtenden Fachmannes als störend bewertet werden oder überhaupt nicht wahrnehmbar sind. Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird der Begriff „positionieren“ verwendet, wenn eine Einschränkung eines oder mehrerer Freiheitsgrade erfolgt, gegebenenfalls auch im Sinne einer Einstellung eines definierten Spiels in den betreffenden Freiheitsgraden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung durch eine Schwenkbewegung oder eine, im Wesentlichen parallel zu einer Hauptebene eines Lichtauskoppelelements der Beleuchtungsvorrichtung erfolgende, translatorische Bewegung in dem Positionierabschnitt positionierbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass eine Montage und Demontage in einfacher Weise erfolgen kann. Besonders vorteilhaft ist, dass die Montage von vorne, von hinten oder von der Seite her erfolgen kann. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Beleuchtungseinrichtung gewartet werden muss oder ein Bewegungsraum eingeschränkt ist.
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Als Schwenkbewegung wird eine simultane Bewegung in wenigstens einem translatorischen und wenigstens einem rotatorischen Freiheitsgrad bezeichnet. Rein beispielhaft ist die Beleuchtungseinrichtung durch simultanes translatorisches Bewegen in Richtung des Befestigungshilfselements und Drehen um eine eigene Achse abschnittsweise in den Positionierabschnitt einschwenkbar. Im Falle eines Positionierens durch eine reine translatorische Bewegung kann die Beleuchtungsvorrichtung rein beispielhaft von einer Seite her abschnittsweise zwischen die Stützfläche des Befestigungshilfselements und die Fläche des Karosserieteils, also in den Positionierabschnitt, eingeführt werden.
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Unter den Begriff des Lichtauskoppelelements fallen alle dem Fachmann bekannten Lichtauskoppelelemente von Beleuchtungsvorrichtungen im Fahrzeugbereich, insbesondere Scheiben und Linsen. Als Hauptebene wird dabei die Ebene bezeichnet, in der sich das Lichtauskoppelelement, beispielsweise die Scheibe, im Wesentlichen erstreckt. Sind mehrere Lichtauskoppelemente in einer Beleuchtungsvorrichtung vorhanden, so wird die Hauptebene durch dasjenige Lichtauskoppelelement definiert, an das sich ein Umweltsystem anschließt. Erfüllen mehrere Lichtauskoppelelemente diese Bedingung, so ist dasjenige Lichtauskoppelelement definierend für die Hauptebene, welches einen wesentlichen Anteilteil einer insgesamt verfügbaren an das Umweltsystem angrenzenden Lichtauskoppelfläche bedeckt. Rein beispielhaft sei eine Abschlussscheibe eines Scheinwerfers genannt, der auch über ein Tagfahrlicht verfügt. Hier ist die Hauptebene durch die Abschlussscheibe definiert, da diese den Scheinwerfer von der Umwelt abgrenzt und zudem einen wesentlich größeren Flächenanteil einnimmt als das Tagfahrlicht.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungshilfselement wenigstens eine hakenförmige Geometrie aufweist. Dies bietet den Vorteil, dass es an unterschiedliche Geometrien von Karosserieteilen und Beleuchtungseinrichtungen flexibel anpassbar ist und stets einfach aufgebaut ist. Ein Positionierabschnitt lässt sich so besonders vorteilhaft gestalten. Bevorzugt weist die hakenförmige Geometrie die Stützfläche auf. Weiterhin bevorzugt weist die Stützfläche eine Formschräge auf, über deren Länge ein Abstand zwischen der Stützfläche und der gegenüberliegenden Fläche des Karosserieteils verringert wird. Dies bietet den Vorteil, dass die Beleuchtungseinrichtung über die Formschräge führbar ist, bis sie positioniert ist. Auf diese Weise kann vorteilhaft eine spielfreie Positionierung erfolgen.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungshilfselement sich im Wesentlichen entlang einer Längsachse erstreckt, die normal zu der Hauptebene eines Lichtauskoppelelements der Beleuchtungsvorrichtung liegt. Dies bietet den Vorteil, dass eine auf die Hauptebene der Beleuchtungsvorrichtung wirkende Kraft besonders gut abgeführt werden kann und die Stützwirkung besonders gut ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung derart in dem Positionierabschnitt positionierbar ist, dass die Stützfläche des Befestigungshilfselements die Beleuchtungsvorrichtung in einem Bereich stützt, der einem Lichtauskoppelelement der Beleuchtungsvorrichtung abgewandt ist. Mit anderen Worten, die Beleuchtungsvorrichtung wird von einer Rückseite her über die Stützfläche gestützt. Dies bietet den Vorteil, dass bereits vorhandene Flächen der Beleuchtungsvorrichtung flexibel genutzt werden können.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung in einem oder zwei Bereichen mit dem Karosserieteil verbindbar ist, welche dem Positionierabschnitt im Wesentlichen gegenüberliegen. Dies bietet den Vorteil, dass eine Anzahl von Verbindungsstellen gering gehalten wird, der Aufbau also einfach bleibt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass durch in den Verbindungsstellen und dem Positionierabschnitt übertragbare Kräfte Kippmomente effektiv kompensiert werden können.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Befestigungshilfselement mit dem Karosserieteil lösbar verbunden ist oder aus dem Karosserieteil heraus gefertigt ist. Als lösbare Verbindungen kommen Schrauben, Klippverbindungen, Steckverbindungen und weitere dem Fachmann bekannte Verbindungstypen in Betracht. Eine lösbare Verbindung bietet besondere Vorteile hinsichtlich der Flexibilität in der Montage und in Ersatzteilfällen. Ein aus dem Karosserieteil herausgebildetes Befestigungshilfselement bietet den Vorteil, dass die Anzahl verwendeter Einzelteile reduziert wird. Das Befestigungshilfselement kann beispielsweise an das Karosserieteil angespritzt sein. Für den Fall, dass das Befestigungshilfselement aus dem Karosserieteil herausgebildet ist, wird unter der Fläche des Karosserieteils, durch welche der Positionierabschnitt in Verbindung mit der Stützfläche des Befestigungshilfselements gebildet wird, insbesondere eine Fläche des Karosserieteils verstanden, die unabhängig von dem zusätzlich hergestellten Befestigungshilfselement an dem Karosserieteil vorhanden ist. Dies kann rein beispielhaft eine Stützfläche sein, die zur Anlage einer vorderen Kante oder Fläche der Beleuchtungsvorrichtung an dem Karosserieteil vorgesehen ist. Es versteht sich von selbst, dass es technisch auch möglich ist, ein Befestigungshilfselement stoffschlüssig mit dem Karosserieteil zu verbinden.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung über eine oder zwei Schrauben mit dem Karosserieteil verbindbar ist. Dies bietet den Vorteil, dass ein flexibler, sicherer und kostengünstiger Verbindungstyp verwendet wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beleuchtungsvorrichtung ein Nebelscheinwerfer ist und das Karosserieteil ein Stoßfänger ist und ein rückseitiger Bereich eines Montageflansches des Nebelscheinwerfers in dem Positionierabschnitt positionierbar ist. Der Montageflansch dient der Herstellung einer Verbindung zwischen einem Gehäuse des Nebelscheinwerfers und einer Abschlussscheibe des Nebelscheinwerfers. Zwischen Abschlussscheibe und Montageflansch kann auch eine Zierblende angeordnet sein, über die die Abschlussscheibe mit dem Montageflansch verbindbar ist. Der Montageflansch dient der Herstellung einer vorzugsweise stoffschlüssigen Verbindung und kann beispielsweise als Klebeflansch oder als Schweißflansch ausgeführt sein. Dies bietet den Vorteil, dass die Beleuchtungsvorrichtung besonders sicher und gleichzeitig flexibel in dem Stoßfänger anordenbar ist und einfach montierbar beziehungsweise demontierbar ist. Weiterhin vorteilhaft ist die Befestigungsanordnung kostengünstig, da das Befestigungshilfselement als zusätzliches Teil in eine konventionelle Anordnung aus Karosserieteil und Beleuchtungsvorrichtung integrierbar ist.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin ein Kraftfahrzeug, aufweisend zumindest eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung. Dies bietet den Vorteil, dass das Kraftfahrzeug einen qualitativ hochwertigeren Eindruck vermittelt.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung nicht allein auf Beleuchtungseinrichtungen in Karosseriebereichen. Denkbar sind alle Anwendungsbereiche, bei denen eine Komponente mit geringem Aufwand an einer anderen Komponente sicher festgelegt werden soll und eine Anzahl konventioneller Befestigungsmittel gering gehalten werden soll.
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Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
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Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
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Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in Vorder- und Rückansicht in einer bevorzugten Ausführungsform;
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2 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer Querschnittsansicht;
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3 eine schematische Darstellung eines Befestigungshilfselements einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform; und
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4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform. Der obere Teil der 1 zeigt dabei eine Vorderansicht und der untere Teil der 1 eine Rückansicht. Die Befestigungsanordnung besteht aus einem Karosserieteil 11 in Form eines Stoßfängers 10 eines Kraftfahrzeugs, einer Beleuchtungsvorrichtung 13 in Form eines Nebelscheinwerfers 12, der in einer Aussparung des Stoßfängers 10 angeordnet ist und einem Befestigungshilfselement 38, das zu einem Stützteil 14 ausgestaltet ist. Das Stützteil 14 ist als Kunststoffspritzgussteil ausgeführt. Das Stützteil 14 ist an dem Stoßfänger 10 über eine Klippverbindung 16 lösbar befestigt. Das Stützteil 14 weist zwei hakenförmige Geometrien 18 auf. An einer, in dieser Ansicht durch die jeweilige hakenförmige Geometrie 18 verdeckten Seite der jeweiligen hakenförmigen Geometrie 18, weisen diese jeweils eine Stützfläche 20 auf. Die Stützflächen 20 liegen an einem rückseitigen Bereich eines Montageflansches 21 des Nebelscheinwerfers 12 an und stützen diesen über das Stützteil 14. In diesem Ausführungsbeispiel ist der rückseitige Bereich des Montageflansches 21 rein exemplarisch ein rückseitiger Bereich eines Schweißflansches 22. Der Nebelscheinwerfer 12 ist mit dem Stoßfänger 10 in zwei von dem Stützteil 14 beabstandeten Bereichen 24 mit jeweils einer Schraube befestigt.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer Querschnittsansicht. Die verwendeten Bezugszeichen entsprechen den in der 1 verwendeten Bezugszeichen, wenn es sich um gleiche Merkmale handelt. Die Schnittlinie ist in 1 gekennzeichnet. Zu erkennen ist die als Nebelscheinwerfer 12 ausgeführte Beleuchtungsvorrichtung 13 in der Aussparung 26 des als Stoßfänger 10 ausgebildeten Karosserieteils 11 und das zu einem Stützteil 14 auskonstruierte Befestigungshilfselement 38. Deutlich erkennbar ist die hakenförmige Geometrie 18 des Stützteils 14, welches an dem Stoßfänger 10 befestigt ist. Der Nebelscheinwerfer 12 ist mit einem Bereich eines Schweißflansches 28 abschnittsweise in einem Positionierabschnitt 30 positioniert, der von einer Stützfläche 20 des Stützteils 14 beziehungsweise des Befestigungshilfselements 38 und einer Fläche 32 des Stoßfängers 10 gebildet wird. Die Stützfläche 20 des Stützteils 14 und die Fläche 32 des Stoßfängers 10 begrenzen ein Spiel des Nebelscheinwerfers 12 in einer Richtung 34, die lotrecht zu einer Hauptebene 40 eines Lichtauskoppelelementes in Form einer Abschlussscheibe 48 des Nebelscheinwerfers 12 verläuft. Die Abschlussscheibe 48 ist mit einer Zierblende 49 verklebt oder form- und/oder kraftschlüssig befestigt und im Bereich eines Schweißflansches 28 mit einem Gehäuse des Nebelscheinwerfers 29 stoffschlüssig verbunden. Erkennbar ist, dass der Nebelscheinwerfer 12 durch eine Schwenkbewegung 36 in den Positionierabschnitt 30 einsetzbar ist beziehungsweise aus diesem entfernt werden kann. Die Schwenkbewegung 36 entspricht einer rotatorischen Bewegung um eine Drehachse Q, die mit einer translatorischen Bewegung in Richtung einer Achse X und einer translatorischen Bewegung entlang einer Achse Y überlagert ist.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines Befestigungshilfselements 38 einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform. Die verwendeten Bezugszeichen entsprechen den in der 1 beziehungsweise 2 verwendeten Bezugszeichen, wenn es sich um gleiche Merkmale handelt. Das Befestigungshilfselement 38 ist im Wesentlichen durch zwei hakenförmige Geometrien 18 gebildet. Diese erstrecken sich im Wesentlichen entlang einer Richtung 34, die im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptebene 40 der hier nicht dargestellten Abschlussscheibe 48 des Nebelscheinwerfers 12 verläuft. Das Befestigungshilfselement 38 ist konstruktiv zu einem Stützteil 14 weitergebildet, welches eine im Wesentlichen vertikal verlaufende Befestigungsstruktur 42 aufweist, über welche es an dem Stoßfänger 10 befestigt ist. Über die Befestigungsstruktur 42 ist das Stützteil besonders gut geeignet, um Kräfte und Momente von der Beleuchtungsvorrichtung 13 beziehungsweise dem Nebelscheinwerfer 12 in das Karosserieteil 11 beziehungsweise den Stoßfänger 10 abzuleiten. Ein erstes hakenförmiges Element 44 der hakenförmigen Geometrie 18 weist gegenüber einem zweiten hakenförmigen Element 46 der hakenförmigen Geometrie 18 eine geringfügig veränderte Struktur auf. Die Stützflächen 20 des ersten und zweiten hakenförmigen Elements 44, 46 liegen an der Rückseite des Klebeflansches 22 des Nebelscheinwerfers 12 an und stützen diesen. Das Befestigungshilfselement 38 kann in anderen Ausführungsbeispielen auch auf andere Weise ausgestaltet und mit einer Stützfläche 20 versehen sein, solange das Befestigungshilfselement 38 derart anordenbar ist, dass mit der Stützfläche 20 und mit einer Fläche 32 des Karosserieteils 11 ein Positionierabschnitt 30 ausbildbar ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 50 mit einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung in einer bevorzugten Ausführungsform. Das Befestigungshilfselement 38 ist hier in verschiedenen beispielhaften Möglichkeiten einer erfindungsgemäßen Befestigungsanordnung dargestellt.
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Der obere Teil der 4 zeigt eine Frontansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 50. Zu sehen ist hier eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für Frontscheinwerfer 54 und Nebelscheinwerfer 56. Der mittlere Teil der 4 zeigt eine Rückansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 50. Zu sehen ist hier eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung für Rücklichter 58 und eine Nebelschlussleuchte 60. Der untere Teil der 4 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs 50. Im Heck des Kraftfahrzeugs 50 ist hier eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung erkennbar, bei der ein Befestigungshilfselement 38 mehrere Beleuchtungsvorrichtungen in Form eines zweiteiligen Rücklichts 58 aufweist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stoßfänger
- 11
- Karosserieteil
- 12
- Nebelscheinwerfer
- 13
- Beleuchtungsvorrichtung
- 14
- Stützteil
- 16
- Klippverbindung
- 18
- hakenförmige Geometrie
- 20
- Stützfläche
- 21
- rückseitiger Bereich eines Montageflansches
- 22
- rückseitiger Bereich eines Schweißflansches
- 24
- Bereich
- 26
- Aussparung
- 28
- Bereich eines Schweißflansches
- 29
- Gehäuse des Nebelscheinwerfers
- 30
- Positionierabschnitt
- 32
- Fläche
- 34
- Richtung
- 36
- Schwenkbewegung
- 38
- Befestigungshilfselement
- 40
- Hauptebene
- 42
- Befestigungsstruktur
- 44
- erstes hakenförmiges Element
- 46
- zweites hakenförmiges Element
- 48
- Abschlussscheibe
- 49
- Zierblende
- 50
- Kraftfahrzeug
- 54
- Frontscheinwerfer
- 56
- Nebelscheinwerfer
- 58
- Rücklichter
- 60
- Nebelschlussleuchte
- Q
- Drehachse
- X
- Achse
- Y
- Achse
