DE102016118774A1 - Device for compensating tolerances - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, umfassend ein Grundelement, welches eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes Ausgleichselement und ein mit dem Grundelement fest verbundenes Halteelement zum Halten der Vorrichtung an dem ersten Bauteil, wobei das Halteelement einen Grundkörper umfasst, aus dessen Außenseite ein Cliparm hervorgeht, welcher entgegen einer Federkraft aus seiner Ruheposition in Richtung des Grundkörpers auslenkbar ist, gekennzeichnet durch eine Spreizsicherung, welche eine Auslenkung des Cliparms aus seiner Ruheposition in eine Richtung weg von dem Grundkörper verhindert.The present invention relates to a device for compensating tolerances between a first component and a second component, comprising a base element defining a longitudinal center axis, a compensating element threadably engaged with the base element and a retaining element fixedly connected to the base element for holding the device to the base element The first component, wherein the holding element comprises a base body, from the outside of a clip arm emerges, which is deflected against its spring position in the direction of the body against a spring force, characterized by a spreading, which a deflection of the clip arm from its rest position in a direction away from the Body prevents.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, umfassend ein Grundelement, welches eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes Ausgleichselement und ein mit dem Grundelement fest verbundenes Halteelement zum Halten der Vorrichtung an dem ersten Bauteil, wobei das Halteelement einen Grundkörper umfasst, aus dessen Außenseite ein Cliparm hervorgeht, welcher entgegen einer Federkraft aus seiner Ruheposition in Richtung des Grundkörpers auslenkbar ist.The invention relates to a device for compensating for tolerances between a first component and a second component, comprising a base element defining a longitudinal center axis, a compensating element threadedly engaged with the base element and a retaining element fixedly connected to the base element for holding the device to the first Component, wherein the holding element comprises a base body, from the outside of which a clip arm emerges, which is deflectable against a spring force from its rest position in the direction of the base body.
Eine derartige Vorrichtung ist grundsätzlich bekannt und kommt im Automobilbereich beispielsweise bei der Montage einer Reling an dem Dach eines Fahrzeugs zum Einsatz. Dabei dient die Vorrichtung konkret dazu, Toleranzen im Abstand zwischen einem Dachblech des Kraftfahrzeugs (erstes Bauteil) und einer darunter liegenden Trägerstruktur (zweites Bauteil) in Richtung der Längsmittelachse auszugleichen. Hierzu wird die Vorrichtung mittels seines Halteelements in eine dafür vorgesehene Aussparung des Dachblechs eingeclipst und das Ausgleichselement soweit aus dem Grundelement herausgedreht, bis es sich nach unten an der darunterliegenden Trägerstruktur abstützt und das Dachblech untergreifende Cliparme des Halteelements sich nach oben an dem Dachblech abstützen. Ein Abschnitt des Grundelements ragt dabei nach oben über das Dachblech hinaus und bildet eine Anlagefläche für die zu montierende Reling. Such a device is basically known and is used in the automotive sector, for example when mounting a rail to the roof of a vehicle used. Specifically, the device is used to compensate for tolerances in the distance between a roof panel of the motor vehicle (first component) and an underlying support structure (second component) in the direction of the longitudinal central axis. For this purpose, the device is clipped by means of its retaining element in a designated recess of the roof panel and the compensation element as far as unscrewed from the base until it is supported at the underlying support structure and the roof plate under cross-clip arms of the support member are supported upwardly on the roof panel. A portion of the base protrudes upward beyond the roof plate and forms a contact surface for the rail to be mounted.
Damit sich die Vorrichtung leicht in die Aussparung der Dachhaut einclipsen lässt, sind die Cliparme des Halteelements vergleichsweise weich ausgebildet. Gleichzeitig soll sich die Vorrichtung in einem montierten Zustand an beiden Bauteilen fest abstützen, weshalb das Ausgleichselement selbst dann noch weiter aus dem Grundelement herausgedreht wird, wenn es bereits mit der Trägerstruktur in Eingriff steht. Hierbei können die Cliparme bekannter Vorrichtungen sowohl aufgrund ihrer weichen Beschaffenheit als auch infolge der auf sie wirkenden Kräfte nachgeben, wodurch die Cliparme letztendlich von dem Grundkörper weg ausgelenkt werden. Eine solche unerwünschte Auslenkung der Cliparme führt dazu, dass das Grundelement undefiniert weit nach oben über das Dachblech hinausragt, was wiederum bedeutet, dass die Reling, welche üblicherweise mittels mehrerer Vorrichtungen am Dach fixiert wird, über ihre Länge ein ungleichmäßiges Spaltmaß zum Dachblech aufweist, was nicht nur das äußere Erscheinungsbild, sondern auch die Funktion einer zwischen der Reling und dem Dachblech angeordneten Dichtung beeinträchtigt.In order for the device to be easily clipped into the recess of the roof skin, the clip arms of the holding element are made comparatively soft. At the same time, the device should be firmly supported in an assembled state on both components, which is why the compensation element is even further rotated out of the base element when it is already in engagement with the support structure. Here, the clip arms of known devices can yield both due to their soft nature and as a result of the forces acting on them, whereby the clip arms are ultimately deflected away from the body. Such unwanted deflection of the clip arms causes the base to extend undefined far above the roof panel, which in turn means that the rail, which is usually fixed by several devices on the roof, over their length has an uneven gap to the roof panel, which impaired not only the appearance, but also the function of a seal arranged between the rail and the roof plate.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich mit einem geringen Kraftaufwand montieren lässt und im montierten Zustand einen definierten Überstand des Grundelements über das erste Bauteil auf einer dem zweiten Bauteil abgewandten Seite sicherstellt.An object of the invention is to provide a device of the type mentioned, which can be assembled with a small force and in the assembled state ensures a defined projection of the base member on the first component on a side facing away from the second component.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst und insbesondere durch eine Spreizsicherung, welche eine Auslenkung des Cliparms aus seiner Ruheposition in eine Richtung weg von dem Grundkörper verhindert.The object is achieved by a device with the features of claim 1 and in particular by an expansion, which prevents deflection of the clip arm from its rest position in a direction away from the body.
Der Erfindung liegt der allgemeine Gedanke zugrunde, durch eine Spreizsicherung eine unerwünschte Auslenkung des Cliparms zu begrenzen und somit zu verhindern, dass ein Cliparm den auf ihn wirkenden Kräften nachgibt. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass sich die Vorrichtung im montierten Zustand an beiden Bauteilen fest abstützen kann und gleichzeitig ein undefiniertes Hinausragen des Grundelements über das erste Bauteil, z.B. ein Dachblech, vermieden wird. Überdies kann der Cliparm mit einer geringeren Stärke ausgebildet und/oder aus einem weicheren Material beschaffen sein, wodurch sich vorteilhafterweise eine zum Einclipsen der Vorrichtung in das erste Bauteil aufzuwendende Kraft verringern lässt.The invention is based on the general idea to limit an unwanted deflection of the clip arm by a spreading and thus to prevent a clip arm yielding to the forces acting on it. This results in the advantage that the device can be firmly supported in the assembled state on both components and at the same time an undefined protruding of the base member via the first component, e.g. a roof sheet is avoided. Moreover, the clip arm can be formed with a smaller thickness and / or be made of a softer material, whereby advantageously can be reduced to be used for clipping the device into the first component force.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention are described in the dependent claims, the description and the drawings.
Um ein Auslenken des Cliparms von dem Grundkörper weg besonders effektiv zu unterbinden, ist die Spreizsicherung vorzugsweise zwischen den Grundkörper und den Cliparm geschaltet.In order to prevent a deflection of the clip arm away from the main body particularly effectively, the expansion lock is preferably connected between the main body and the clip arm.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Grundkörper und der Cliparm durch die Spreizsicherung fest verbunden. Dabei kann die Spreizsicherung durch eine Strebe in Form einer Geraden zwischen dem Grundkörper und dem Cliparm gebildet sein. Der Cliparm lässt sich jedoch leichter in Richtung des Grundkörpers auslenken, wenn die Spreizsicherung durch eine gekrümmte und unter Druck verbiegbare Strebe gebildet ist, so dass die Spreizsicherung gewissermaßen ein Filmscharnier darstellt. According to an advantageous embodiment of the main body and the clip arm are firmly connected by the spreading. In this case, the spreading can be formed by a strut in the form of a straight line between the base body and the clip arm. However, the clip arm can be deflected more easily in the direction of the main body, if the spreading is formed by a curved and bendable under pressure strut, so that the spreader represents a kind of a film hinge.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind der Grundkörper und der Cliparm durch die Spreizsicherung lösbar verbunden. In diesem Fall kann die Spreizsicherung eine an dem Cliparm ausgebildete hakenartige Strebe und ein an dem Grundkörper ausgebildetes Rastlager umfassen, welches die hakenartige Strebe hintergreifen kann. Dabei kann an einem dem Cliparm abgewandten Endabschnitt der Strebe ein Haken ausgebildet sein und das Rastlager kann eine dem Haken zugewandte Anschlagsfläche für den Haken aufweisen.According to a further advantageous embodiment, the base body and the clip arm are releasably connected by the spreading. In this case, the spreader can comprise a hook-like strut formed on the clip arm and a detent bearing formed on the main body, which can engage behind the hook-like strut. In this case, a hook can be formed on an end portion of the strut facing away from the clip arm his and the detent bearing may have a hook facing the stop surface for the hook.
Bevorzugt weist der Grundköper eine durch das Rastlager begrenzte Vertiefung auf, in welche die Strebe eintauchen kann. Mit anderen Worten ist innenseitig hinter dem Rastlager ein Leerraum ausgebildet, welcher die Strebe bei einer Auslenkung des Cliparms in Richtung des Grundkörpers aufnimmt.Preferably, the base body has a recess defined by the latching bearing into which the strut can dip. In other words, a void is formed on the inside behind the locking bearing, which receives the strut in a deflection of the clip arm in the direction of the base body.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rastlager durch zwei zumindest annähernd parallel zur Längsmittelachse ausgerichtete und beidseitig der Strebe angeordnete Rippen gebildet. Entsprechend kann sich jeweils ein Haken von der Strebe in Richtung jeder Rippe erstrecken.According to a preferred embodiment, the latching bearing is formed by two ribs aligned at least approximately parallel to the longitudinal central axis and arranged on both sides of the strut. Accordingly, in each case a hook can extend from the strut in the direction of each rib.
Auf den Cliparm wirkende Kräfte lassen sich besonders günstig ableiten, wenn die Strebe und eine Längserstreckung des Cliparms zumindest annähernd senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Forces acting on the clip arm can be derived particularly favorable if the strut and a longitudinal extension of the clip arm are aligned at least approximately perpendicular to each other.
Zusätzlich lässt sich eine höhere Stabilität bei gleichzeitig besserer Auslenkbarkeit des Cliparms dadurch erreichen, dass eine Stärke des Cliparms in Richtung eines auslenkbaren freien Endes des Cliparms zunimmt, d.h. der Cliparm weitet sich gewissermaßen in Richtung seines freien Endes auf. Bevorzugt weist der Cliparm zwischen seinem Ursprung, also dort, wo der Cliparm aus dem Grundkörper hervorgeht, und der Strebe einen ersten Abschnitt und zwischen der Strebe und seinem freien Ende einen zweiten Abschnitt auf, wobei die Stärke des Cliparms in dem ersten Abschnitt zumindest annähernd konstant ist und für eine maximale Flexibilität vergleichsweise gering ausfällt und für eine optimale Stützfunktion in dem zweiten Abschnitt ausgehend von der Strebe in Richtung des freien Endes zunimmt. Alternativ kann die Strebe zusammen mit dem Cliparm einen Trichter bilden, so dass zusätzlich zu einer erhöhten Steifigkeit des Cliparms eine größere Stützfläche ausgebildet wird, welche zu einer noch besseren Stützfunktion beiträgt. In addition, a higher stability can be achieved with simultaneously improved deflectability of the clip arm by increasing a thickness of the clip arm in the direction of a deflectable free end of the clip arm, i. The clip arm expands to a certain extent in the direction of its free end. The clip arm preferably has a second section between its origin, that is to say where the clip arm emerges from the base body, and the strut has a second section between the strut and its free end, wherein the thickness of the clip arm in the first section is at least approximately constant is relatively low for maximum flexibility and increases for optimal support function in the second section, starting from the strut towards the free end. Alternatively, the strut together with the clip arm form a funnel, so that in addition to an increased rigidity of the clip arm, a larger support surface is formed, which contributes to an even better support function.
Zur Anbringung der Vorrichtung an dem ersten Bauteil ist zusätzlich zu dem Cliparm ein sich von dem Grundkörper radial nach außen erstreckendes Gegenlager derart vorgesehen, dass das erste Bauteil im montierten Zustand zwischen dem Cliparm und dem Gegenlager aufgenommen ist. Vorteilhafterweise ist das Gegenlager in Richtung des Cliparms geneigt und entgegen einer Federkraft des Gegenlagers in Richtung weg von dem Cliparm auslenkbar. Auf diese Weise kann das erste Bauteil im montierten Zustand der Vorrichtung kraftschlüssig zwischen dem Gegenlager und dem Cliparm aufgenommen werden. Zusätzlich kann das Gegenlager in Richtung des Cliparms gewölbt sein.For attaching the device to the first component, in addition to the clip arm, a counter bearing extending radially outward from the base body is provided in such a way that the first component is received between the clip arm and the counter bearing in the mounted state. Advantageously, the anvil is inclined in the direction of the clip arm and against a spring force of the abutment in the direction away from the clip arm deflected. In this way, the first component can be received in the assembled state of the device frictionally between the anvil and the clip arm. In addition, the counter bearing may be curved in the direction of the clip arm.
Vorteilhafterweise sind auf gegenüberliegenden Seiten des Grundkörpers jeweils ein Cliparm sowie eine Spreizsicherung für den Cliparm ausgebildet. Hierdurch lässt sich die Vorrichtung insgesamt schmaler bauen, was wiederum die Montage einer schmaleren Reling und somit ein ansprechenderes äußeres Erscheinungsbild eines Kraftfahrzeuges ermöglicht.Advantageously, in each case a clip arm and an expansion fuse for the clip arm are formed on opposite sides of the base body. As a result, the device can be built narrower overall, which in turn allows the installation of a narrow rail and thus a more attractive appearance of a motor vehicle.
Vorzugsweise ist das Halteelement aus einem Kunststoffmaterial gefertigt, zum Beispiel mittels eines Spritzgussverfahrens. Es ist auch denkbar, dass der Grundkörper aus einem anderen, insbesondere einem härteren, Kunststoffmaterial bestehen kann als der Cliparm oder die Cliparme.Preferably, the holding element is made of a plastic material, for example by means of an injection molding process. It is also conceivable that the base body may consist of another, in particular a harder, plastic material than the clip arm or the clip arms.
Nachfolgend wird die Erfindung rein beispielhaft anhand von möglichen Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described purely by way of example with reference to possible embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
Das Halteelement
Um eine Auslenkung der Cliparme
Das Halteelement
Durch Zusammendrücken der nach außen gewölbten Cliparme
Bei dieser Ausführungsform unterteilt die Strebe
Die in
Wie insbesondere anhand von
Nochmals zurückkommend auf
Unter Aufbringung einer normalen Handkraft von ca. 40 N wird die Vorrichtung so weit in die Aussparung hineingedrückt, bis die Cliparme
Zur Demontage der eingeclipsten Vorrichtung können die Cliparme
Nach dem Einclipsen der Vorrichtung in das erste Bauteil
Nachdem das Ausgleichselement
Durch die zumindest annähernd senkrecht zur Längserstreckung der Cliparme
Indem die Strebe
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Bauteil component
- 1212
- Grundelement basic element
- 1414
- Ausgleichselement compensation element
- 1616
- Halteelement retaining element
- 1818
- Grundkörper body
- 2020
- Cliparm Cliparm
- 2222
- Spreizsicherung splay
- 2424
- Strebe strut
- 2626
- Rastlager Rastlager
- 2828
- Haken hook
- 3030
- Rippe rib
- 3232
- Gegenlager thrust bearing
- 3434
- Abschnitt section
- 3636
- Abschnitt section
- 3838
- Ende The End
- 4040
- Angriffskerbe attack notch
- 4242
- Aussparung recess
- 4444
- Drehmomentübertragungselement Torque transmission member
- AA
- Längsmittelachse Longitudinal central axis
- αα
- Winkel angle
Claims (14)
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2016
- 2016-10-04 DE DE102016118774.7A patent/DE102016118774A1/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R016 | Response to examination communication |