DE102018201828A1 - Tolerance compensation device and method for mounting a tolerance compensation device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (8) zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen einem ersten Bauteil (4) und einem zweiten Bauteil (5) mit einem hohlzylindrischen Grundelement (9), welches eine Längsmittelachse (L) definiert, einem mit dem Grundelement (9) in Gewindeeingriff stehenden hohlzylindrischen Ausgleichselement (10) und einem mit dem Grundelement (9) fest verbundenen oder einteilig mit diesem ausgebildeten Halteelement (12) zum Halten des Grundelements (9) an dem ersten Bauteil (4), wobei das Halteelement (12) zu einem Einclipsen in eine Aussparung (A1) des ersten Bauteils (4) eingerichtet ist und zumindest zwei insbesondere an gegenüberliegenden Seiten eines Halteelement-Grundkörpers (12.1) angeordnete Haltestruktur (12.2, 12.3) umfasst, wobei eine erste Haltestruktur (12.2) zumindest einen biegesteif ausgebildeten unteren Stützarm (12.2.1, 12.2.2) und zumindest einen oberen Stützarm (12.2.3) aufweist, wobei zwischen den Stützarmen (12.2.1 bis 12.2.3) ein Freiraum (R1) zur Aufnahme eines die Aussparung (A1) begrenzenden ersten Teilbereichs des ersten Bauteils (4) ausgebildet ist, und eine zweite Haltestruktur (12.3) zumindest einen biegesteif ausgebildeten unteren Stützarm (12.3.1) und zumindest einen federnd ausgebildeten oberen Stützarm (12.3.2) aufweist, wobei zwischen den Stützarmen (12.3.1, 12.3.2) ein Freiraum (R2) zur Aufnahme eines die Aussparung (A1) begrenzenden zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils (4) ausgebildet ist.Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung (8).The invention relates to a device (8) for compensating tolerances between a first component (4) and a second component (5) with a hollow cylindrical basic element (9) defining a longitudinal central axis (L), one with the base element (9) in FIG Thread-engaging hollow cylindrical compensating element (10) and one with the base member (9) fixedly connected or integrally formed with this holding element (12) for holding the base member (9) on the first component (4), wherein the retaining element (12) to a Einclipsen in a recess (A1) of the first component (4) is arranged and at least two in particular on opposite sides of a holding element base body (12.1) arranged holding structure (12.2, 12.3), wherein a first support structure (12.2) at least one rigidly formed lower support arm (12.2.1, 12.2.2) and at least one upper support arm (12.2.3), wherein between the support arms (12.2.1 to 12.2.3) a free space ( R1) for receiving a recess (A1) delimiting the first portion of the first component (4) is formed, and a second support structure (12.3) at least one rigidly formed lower support arm (12.3.1) and at least one resiliently formed upper support arm (12.3. 2), wherein between the support arms (12.3.1, 12.3.2) is a free space (R2) for receiving a recess (A1) limiting second portion of the first component (4) is formed.Die invention further relates to a method of assembly such a device (8).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen.The invention relates to a device for compensating for tolerances between two components to be joined together.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung.The invention further relates to a method for mounting such a device.
Eine derartige Toleranzausgleichsvorrichtung ist grundsätzlich bekannt und kommt beispielsweise im Fahrzeugbau zum Einsatz, insbesondere wenn es darum geht, zwei Bauteile über einen toleranzbehafteten Fügespalt hinweg miteinander zu verschrauben. Die Toleranzausgleichsvorrichtung wird hierzu zwischen den zu verbindenden Bauteilen angeordnet, und ein Schraubelement zum Verschrauben der Bauteile, z. B. eine Schraube oder ein Gewindebolzen, wird durch entsprechend vorgesehene Öffnungen in den Bauteilen und durch die Toleranzausgleichsvorrichtung hindurchgeführt. Beim Verschrauben des Schraubelements wird das Ausgleichselement über eine zwischen das Schraubelement und das Ausgleichselement geschaltete Mitnahmefeder relativ zu dem Grundelement verdreht und dadurch aus seiner Ausgangsposition axial zu dem Grundelement bewegt, z. B. aus dem Grundelement herausgefahren, bis es seine Ausgleichsposition erreicht, in welcher das Grundelement und das Ausgleichselement jeweils an einem der Bauteile anliegen und so den Fügespalt überbrücken.Such a tolerance compensation device is basically known and is used, for example, in vehicle construction, in particular when it comes to screwing two components together over a tolerance-related joint gap. The tolerance compensation device is arranged for this purpose between the components to be joined, and a screw for screwing the components, for. As a screw or a threaded bolt is passed through corresponding openings provided in the components and by the tolerance compensation device. When screwing the screw, the compensating element is rotated relative to the base element via a driving spring connected between the screw and the compensating element and thereby moved axially from its initial position to the base element, for. B. moved out of the base until it reaches its balancing position, in which abut the base member and the compensation element respectively on one of the components and so bridge the joint gap.
Weiterhin sind insbesondere zu einer Montage einer Reling an einem Dach eines Fahrzeugs vorgesehene Vorrichtungen zum Ausgleichen von Toleranzen in einem Abstand zwischen einem Dachblech (= erstes Bauteil) des Fahrzeugs und einer darunter befindlichen Trägerstruktur (= zweites Bauteil) in Richtung einer Längsmittelachse bekannt. Hierzu wird die Vorrichtung mittels eines 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. Das Halteelement nimmt dabei das erste Bauteil zwischen dem Cliparm und einem Gegenlager auf, welches sich von dem Grundkörper radial nach außen erstreckt und in Richtung der Cliparme geneigt ist. Ein Abschnitt des Grundelements ragt dabei nach oben über das Dachblech hinaus und bildet eine Anlagefläche für die zu montierende Reling. 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, woraus ein Nachgeben der Cliparme resultieren kann. Um dies zu vermeiden, ist eine Spreizsicherung vorgesehen, welche eine Auslenkung des Cliparms aus seiner Ruheposition in eine Richtung weg von dem Grundkörper verhindert.Furthermore, devices for compensating for tolerances at a distance between a roof plate (= first component) of the vehicle and an underlying support structure (= second component) in the direction of a longitudinal central axis are particularly known for mounting a rail to a roof of a vehicle. For this purpose, the device is clipped by means of a retaining element in a recess provided for 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. The retaining element takes on the first component between the clip arm and an abutment which extends radially outward from the base body and is inclined in the direction of the clip arms. A portion of the base protrudes upward beyond the roof plate and forms a contact surface for the rail to be mounted. 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, resulting in a yielding of the clip arms can result. To avoid this, an expansion is provided, which prevents deflection of the clip arm from its rest position in a direction away from the body.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen und ein verbessertes Verfahren zur Montage einer solchen Vorrichtung anzugeben.The invention is based on the object to provide a comparison with the prior art improved device for compensating for tolerances between two components to be joined together and an improved method for mounting such a device.
Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich des Verfahrens durch die im Anspruch 12 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the device, the object is achieved by the features specified in
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil umfasst ein hohlzylindrisches Grundelement, welches eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement und ein mit dem Grundelement fest verbundenes oder einteilig mit diesem ausgebildetes Halteelement zum Halten des Grundelements an dem ersten Bauteil. Das Halteelement ist zu einem Einclipsen in eine Aussparung des ersten Bauteils eingerichtet und umfasst zumindest zwei, insbesondere an gegenüberliegenden Seiten eines Halteelement-Grundkörpers angeordnete, Haltestrukturen. Dabei weist eine erste Haltestruktur zumindest einen biegesteif ausgebildeten unteren Stützarm und zumindest einen oberen Stützarm auf, wobei zwischen den Stützarmen ein Freiraum zur Aufnahme eines die Aussparung begrenzenden ersten Teilbereichs des ersten Bauteils ausgebildet ist. Eine zweite Haltestruktur weist zumindest einen biegesteif ausgebildeten unteren Stützarm und zumindest einen federnd ausgebildeten oberen Stützarm auf, wobei zwischen den Stützarmen ein Freiraum zur Aufnahme eines die Aussparung begrenzenden zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils ausgebildet ist.The device according to the invention for compensating for tolerances between a first component and a second component comprises a hollow cylindrical basic element defining a longitudinal center axis, a hollow cylindrical compensating element threadably engaged with the base element and a holding element fixedly connected to the base element or integrally formed therewith for holding the element Basic element on the first component. The retaining element is designed for clipping into a recess of the first component and comprises at least two holding structures, in particular arranged on opposite sides of a holding element base body. In this case, a first support structure has at least one bending-resistant lower support arm and at least one upper support arm, wherein a free space for receiving a recess bounding the first portion of the first component is formed between the support arms. A second holding structure has at least one bending-resistant lower supporting arm and at least one resiliently designed upper supporting arm, wherein between the supporting arms a free space for receiving a recess bounding the second portion of the first component is formed.
Die Vorrichtung ermöglicht aufgrund des federnd ausgebildeten oberen Stützarms der zweiten Haltestruktur und einer seitlichen Einfederung desselben während einer Montage der Vorrichtung in der Aussparung des ersten Bauteils, dass die unteren stabilen biegesteif ausgebildeten Stützarme des Halteelements unter das erste Bauteil, beispielsweise ein Blech, insbesondere ein Dachblech, tauchen können. Bei Entlastung des federnd ausgebildeten oberen Stützarms erfolgt mittels diesem und dem oberen Stützarm der ersten Haltestruktur eine Abstützung auf dem Bauteil, beispielsweise auf einer flexiblen Dachhaut. Das heißt, eine Clipfunktion der Vorrichtung ist von einer Abstützfunktion der Vorrichtung unterhalb des ersten Bauteils entkoppelt. Aufgrund der vorteilhaften Abstützung und der Funktion der Vorrichtung bei der Montage in der Aussparung können Durchbiegungen von dünnen Bauteilen, wie beispielsweise Blechen, die beispielsweise durch Dichtungskräfte unter einer Dachreling hervorgerufen werden, wirkungsvoll vermieden werden.The device allows due to the resiliently formed upper support arm of the second support structure and a lateral deflection of the same during assembly of the device in the recess of the first component that the lower stable rigidly formed support arms of the holding element under the first component, such as a metal sheet, in particular a roof panel , can dive. With relief of the spring-trained upper support arm by means of this and the upper support arm of the first support structure a support on the component, for example on a flexible roof skin. That is, a clip function of the device is decoupled from a support function of the device below the first component. Due to the advantageous support and the function of the device during assembly in the recess deflections of thin components, such as sheets, which are caused for example by sealing forces under a roof rail, can be effectively avoided.
Insbesondere bei einer Anwendung der Vorrichtung zur Erzeugung einer Schraubfläche für eine Dachreling eines Fahrzeugs ermöglicht die Vorrichtung, dass sich das flexible Dach nicht sichtbar verformt, wobei gleichzeitig mittels der biegesteif ausgebildeten unteren Stützarme eine hohe Steifigkeit bei der Abstützung der Vorrichtung unter dem Dach erzielt wird.In particular, in an application of the device for producing a screw surface for a roof rail of a vehicle, the device allows the flexible roof not visibly deformed, while at the same time a high rigidity in the support of the device is achieved under the roof by means of rigid trained lower support arms.
Gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zum Ausgleich von Toleranzen, bei welchen so genannte unterclipsende Geometrien mit Cliparmen vorgesehen sind, welche sich bei Aktivierung des Ausgleichselements unter dem flexiblen Dach abstützen und aufgrund der Funktionalität der Cliparme, im Speziellen des Biege- und Rückstellvermögens und im Besonderen der radial notwendigen Beweglichkeit der Vorrichtung in der Aussparung des ersten Bauteils, zu einer großen Bauhöhe der Vorrichtung führen, zeichnet sich die anspruchsgemäße Vorrichtung durch eine besonders geringe Bauhöhe aus. Gleichzeitig können besonders geringe Toleranzen realisiert werden, so dass beispielsweise bei der Anwendung der Vorrichtung zur Erzeugung einer Schraubfläche für eine Dachreling besonders geringe Spaltmaße und eine einfache Sicherstellung einer Dichtungsfunktion realisiert werden.Compared to known from the prior art devices to compensate for tolerances, in which so-called clip-under geometries are provided with clip arms, which are supported upon activation of the compensating element under the flexible roof and due to the functionality of the clip arms, in particular the bending and resilience and In particular, the radially necessary mobility of the device in the recess of the first component, lead to a large overall height of the device, the claimed device is characterized by a particularly low height. At the same time, particularly small tolerances can be realized, so that, for example, in the application of the device for producing a screw surface for a roof rail, particularly small clearances and easy securing of a sealing function can be realized.
Aufgrund der flachen Bauform der Vorrichtung mit geringer Bauhöhe kann einerseits eine besonders hohe Leistungsdichte, d. h. ein hohes Leistungsvermögen bei geringer Baugröße, erzielt werden. Andererseits kann bei der Anwendung der Vorrichtung zur Erzeugung der Schraubfläche für eine Dachreling ein Abstand zwischen einem Dach und einer Trägerstruktur klein gehalten werden, so dass eine sehr effiziente Raumnutzung realisiert werden kann.Due to the flat design of the device with low height can on the one hand a particularly high power density, d. H. a high performance with a small size, can be achieved. On the other hand, in the application of the device for producing the screw surface for a roof rail, a distance between a roof and a support structure can be kept small, so that a very efficient use of space can be realized.
Gemäß einer möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung weist der federnd ausgebildete obere Stützarm zumindest zwei Schenkel auf, wobei ein erster Schenkel den Freiraum an einer Oberseite begrenzt und ein zweiter Schenkel den Freiraum an einer an dem Halteelement zugewandten und zu einer Anlage an einer Stirnseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehenen Seite begrenzt. Hierdurch wird in besonders einfacher, zuverlässiger und kleinbauender Weise die Federfunktionalität des Stützarms bei gleichzeitiger Abstützfunktionalität des Stützarms für eine Oberseite des ersten Bauteils realisiert.According to a possible embodiment of the device, the resiliently formed upper support arm has at least two limbs, wherein a first limb delimits the free space on an upper side and a second limb delimits the free space on one on the holding element and on an end wall of the second portion of the limited first side of the device. As a result, the spring functionality of the support arm is realized with simultaneous Abstützfunktionalität the support arm for a top of the first component in a particularly simple, reliable and kleinbauender way.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung ist der zweite Schenkel des federnd ausgebildeten oberen Stützarms federnd mit dem Halteelement-Grundkörper verbunden. Hierdurch kann ein für die Montage der Vorrichtung besonders günstiger Federweg realisiert werden.According to a further possible embodiment of the device, the second leg of the resiliently formed upper support arm is resiliently connected to the holding element base body. As a result, a particularly favorable travel for the assembly of the device can be realized.
Gemäß einer möglichen Weiterbildung der Vorrichtung verläuft im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms eine zur Anlage an einer Oberseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehene Anlagefläche des ersten Schenkels des federnd ausgebildeten oberen Stützarms im Wesentlichen parallel zu einer zur Anlage an einer Unterseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehenen Anlagefläche des unteren Stützarms. Im gespannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms vergrößert sich ein Abstand zwischen dem ersten Schenkel des federnd ausgebildeten obere Stützarms und der Anlagefläche des unteren Stützarms ausgehend von einer dem Halteelement-Grundkörper zugewandten Seite in Richtung einer dem Halteelement-Grundkörper abgewandten Seite. Diese Ausbildung ermöglicht in zuverlässiger Weise eine einfache Einführung der Vorrichtung in die Aussparung des ersten Bauteils und in einer montierten Endposition der Vorrichtung eine zuverlässige Abstützung derselben am ersten Bauteil.According to a possible further development of the device, in the relaxed state of the resiliently formed upper support arm, a bearing surface of the first leg of the resiliently formed upper support arm for abutment against an upper side of the second portion of the first component extends substantially parallel to an abutment against an underside of the second portion the first component provided contact surface of the lower support arm. In the tensioned state of the spring-trained upper support arm, a distance between the first leg of the spring-trained upper support arm and the contact surface of the lower support arm increases starting from a holding element base body side facing in the direction of the holding element base body side facing away. This design allows reliably a simple introduction of the device into the recess of the first component and in a mounted end position of the device a reliable support thereof on the first component.
In einer möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung ist im gespannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms ein Abstand zwischen dem zur Anlage an der Stirnseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehenen Seite des zweiten Schenkels und einem zwischen den Stützarmen der ersten Haltestruktur ausgebildeten Fläche der ersten Haltestruktur kleiner als im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms. Hierdurch kann in einfacher Weise eine Längenausdehnung der Vorrichtung im gespannten Zustand des oberen Stützarms derart verringert werden, dass ein Einführen der Vorrichtung in die Aussparung mit geringem Kraftaufwand und somit mit geringer Gefahr einer Verformung des ersten Bauteils, beispielsweise des Dachs, erfolgen kann.In a possible embodiment of the device, in the tensioned state of the resiliently formed upper support arm, a distance between the side of the second leg provided for abutment with the end face of the second portion of the first component and a surface of the first support structure formed between the support arms of the first support structure is smaller in the relaxed state of the spring-trained upper support arm. In this way, in a simple manner, a length extension of the device in the tensioned state of the upper support arm can be reduced such that insertion of the device into the recess with little effort and thus with little risk of deformation of the first component, such as the roof done.
In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung ist im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms ein Abstand zwischen der zur Anlage an der Stirnseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehenen Seite des zweiten Schenkels und einer zwischen den Stützarmen der ersten Haltestruktur ausgebildeten Fläche der ersten Haltestruktur größer als ein Abstand zwischen den beiden Teilbereichen der Aussparung. Alternativ entspricht dieser Abstand dem Abstand zwischen den beiden Teilbereichen der Aussparung. Hierdurch kann ein stabiler, insbesondere verdrehsicherer Sitz des Halteelements und somit der Vorrichtung innerhalb der Aussparung erzielt werden.In a further possible embodiment of the device in the relaxed state of the resiliently formed upper support arm, a distance between the provided for abutment on the end side of the second portion of the first component side of the second leg and a formed between the support arms of the first support structure surface of the first support structure larger as a Distance between the two sections of the recess. Alternatively, this distance corresponds to the distance between the two subregions of the recess. In this way, a stable, in particular non-rotating seat of the holding element and thus the device can be achieved within the recess.
Alternativ ist im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms der Abstand zwischen der zur Anlage an der Stirnseite des zweiten Teilbereichs des ersten Bauteils vorgesehenen Seite des zweiten Schenkels und der zwischen den Stützarmen der ersten Haltestruktur ausgebildeten Fläche der ersten Haltestruktur um einen Betrag kleiner als der Abstand zwischen den beiden Teilbereichen der Aussparung, wobei der Betrag kleiner ist als eine Länge des oberen Stützarms der ersten Haltestruktur. Somit ist es möglich, die Vorrichtung, insbesondere zu einem Toleranzausgleich, innerhalb der Aussparung zu verschieben. Gleichzeitig ist ein „Durchrutschen“ der oberen Stützarme durch die Aussparung und somit ein „Hineinfallen“ der Vorrichtung in einen zwischen den Bauteilen, beispielsweise zwischen dem Dach und der Trägerstruktur, ausgebildeten Hohlraum wirkungsvoll vermieden.Alternatively, in the relaxed state of the resiliently formed upper support arm, the distance between the side of the second leg provided for abutment with the end face of the second portion of the first component and the area of the first support structure formed between the support arms of the first support structure is smaller than the distance between the two portions of the recess, wherein the amount is smaller than a length of the upper support arm of the first support structure. Thus, it is possible to move the device, in particular to a tolerance compensation, within the recess. At the same time a "slipping" of the upper support arms through the recess and thus a "falling in" of the device in a between the components, for example, between the roof and the support structure, formed cavity is effectively avoided.
In einer möglichen Weiterbildung der Vorrichtung umgibt der Halteelement-Grundkörper eine äußere Mantelfläche des Grundelements vollständig. Somit ist das Grundelement sicher und stabil innerhalb des Halteelements gehalten.In a possible development of the device, the holding element base body completely surrounds an outer circumferential surface of the base element. Thus, the base member is securely and stably held within the support member.
Eine mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der Halteelement-Grundkörper und das Grundelement mittels zumindest einer Rastverbindung formschlüssig und spielfrei miteinander verbunden sind. Hierdurch ist das Grundelement sicher und einfach am Halteelement befestigt. Durch die spielfreie und somit zumindest nahezu toleranzfreie Ausrichtung von Grundelement und Halteelement zueinander und daraus folgend auch zwischen Grundelement und Ausgleichselement kann eine Toleranz der gesamten Vorrichtung minimiert werden und die hohe Leistungsdichte erzielt werden.A possible embodiment of the device provides that the holding element base body and the base element are connected to each other by means of at least one latching connection form-fitting and free of play. As a result, the base element is securely and easily attached to the support member. Due to the backlash-free and thus at least almost tolerance-free alignment of the base element and retaining element to each other and consequently also between the base element and compensating element, a tolerance of the entire device can be minimized and the high power density can be achieved.
Als besonders geeignet zur Erzeugung einer solchen Rastverbindung haben sich am Halteelement angeordnete federnde Clipelemente, insbesondere über eine Anlagefläche des Halteelement am Grundelement überstehende und unterstehende Clipelemente, und zumindest eine am Grundelement ausgebildete Raststruktur gezeigt, in welche die Clipelemente einrasten.Particularly suitable for producing such a latching connection, resilient clip elements arranged on the holding element, in particular clip elements projecting beyond a contact surface of the holding element on the base element, and at least one latching structure formed on the base element, into which the clip elements engage.
Eine weiteren mögliche Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass das Ausgleichselement durch Verdrehen relativ zu dem Grundelement aus einer Ausgangsposition in eine Ausgleichsposition bewegbar ist, wobei ein sich durch einen inneren Hohlraum des Grundelements und einen inneren Hohlraum des Ausgleichselements hindurch erstreckendes Schraubelement zu einer Verschraubung mit einem Gewindeelement vorgesehen ist, wobei in dem inneren Hohlraum des Ausgleichselements ein Mitnahmeelement angeordnet ist, welches mit dem durch die Hohlräume hindurchgeführten Schraubelement derart in Reibeingriff steht, dass ein durch das Schraubelement ausgeübtes Drehmoment an das Ausgleichselement übertragbar ist. Hierdurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein Ausgleich eines zwischen dem ersten und zweiten Bauteil befindlichen Bauraums möglich.A further possible embodiment of the device provides that the compensation element is movable by rotation relative to the base element from a starting position into a compensating position, wherein a through an inner cavity of the base member and an inner cavity of the compensating member extending through screw to a screw with a Threaded element is provided, wherein in the inner cavity of the compensating element, a driving element is arranged, which is in frictional engagement with the guided through the cavities screw member such that a torque exerted by the screw torque can be transmitted to the compensating element. This makes it possible in a simple and reliable way to compensate for a space between the first and second component space.
In einer möglichen Ausführung der Vorrichtung wird zum Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen und einer Befestigung eines weiteren Bauteils, beispielsweise einer Dachreling an den beiden Bauteilen, die Vorrichtung in der Aussparung des ersten Bauteils angeordnet und ein Schraubelement von unten durch eine Öffnung des zweiten Bauteils, die Vorrichtung und eine Öffnung des ersten Bauteils hindurchgeführt. Dabei gerät das Schraubelement in Eingriff mit dem Mitnahmeelement und einem an dem weiteren Bauteil, beispielsweise einer Dachreling, befindlichen Gewindeelement. Wird das Schraubelement zur Verschraubung der Bauteile verdreht, beispielsweise rechts herum, so wird durch das Mitnahmeelement ein Drehmoment an das Ausgleichselement übertragen, welches eine Verdrehung des Ausgleichselements relativ zu dem Grundelement bewirkt, wodurch sich das Ausgleichselement entlang einer Längsmittelachse nach unten aus dem Grundelement herausbewegt. Sobald das Ausgleichselement so weit aus dem Grundelement herausgedreht ist, dass ein Anlageabschnitt desselben an dem zweiten Bauteil anliegt, übersteigt ein Reibmoment zwischen dem zweiten Bauteil und dem Anlageabschnitt das von dem Mitnahmeelement übertragbare Drehmoment und das Ausgleichselement wird nicht weiter aus dem Grundelement herausgedreht. Das Ausgleichselement hat somit eine als Ausgleichsposition bezeichnete Position eingenommen und das weitere Bauteil, beispielsweise die Dachreling, kann insbesondere ohne Verformung des ersten und zweiten Bauteils, beispielsweise des Daches und der Trägerstruktur, an diesen befestigt werden.In one possible embodiment of the device, the device is arranged in the recess of the first component for tolerance compensation between the two components and an attachment of another component, such as a roof rail on the two components, and a screw from below through an opening of the second component, the Device and an opening of the first component passed. In this case, the screw gets into engagement with the driving element and a on the other component, such as a roof rail, located threaded element. If the screw element is screwed for screwing the components, for example clockwise, a torque is transmitted to the compensating element by the driving element, which causes a rotation of the compensating element relative to the base element, whereby the compensating element moves downwards along a longitudinal center axis out of the base element. As soon as the compensating element has been rotated out of the base element so far that a contact section thereof abuts against the second component, a frictional torque between the second component and the abutment section exceeds the torque transmittable by the carrier element and the compensating element is not further unscrewed from the base element. The compensating element has thus assumed a position designated as a compensating position, and the further component, for example the roof rail, can be fastened to the latter, in particular without deformation of the first and second component, for example of the roof and the carrier structure.
Eine mögliche Weiterbildung der Vorrichtung sieht vor, dass zumindest eine Sicherungsanordnung zur Sicherung des Ausgleichselements gegen eine Bewegung relativ zu dem Grundelement vorgesehen ist. Die Sicherungsanordnung bildet eine Transportsicherung für die Vorrichtung, um während eines Transports derselben, beispielsweise zu ihrem Montageort, eine unbeabsichtigte Bewegung des Ausgleichselements relativ zu dem Grundelement zu verhindern, welche im schlimmsten Fall zu einer Trennung von Ausgleichselement und Grundelement führen kann.A possible development of the device provides that at least one securing arrangement for securing the compensating element against movement relative to the base element is provided. The securing arrangement forms a transport securing device for the device, in order to prevent inadvertent movement of the compensating element relative to the base element during transport of the same, for example to its installation location, which in the worst case can lead to separation of the compensating element and base element.
Zur Realisierung einer besonders zuverlässigen Sicherung umfasst die Sicherungsanordnung gemäß einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Vorrichtung ein an dem Ausgleichselement angeordnetes erstes Sicherungselement und ein mit dem Grundelement mechanisch gekoppeltes zweites Sicherungselement, wobei die Sicherungselemente in einer gesicherten Position des Ausgleichselements am Grundelement in mechanischem Eingriff miteinander stehen. In order to realize a particularly reliable securing, the securing arrangement according to another possible embodiment of the device comprises a first securing element arranged on the compensating element and a second securing element mechanically coupled to the base element, wherein the securing elements are in mechanical engagement with one another in a secured position of the compensating element on the base element.
In dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage der zuvor beschriebenen Vorrichtung an dem ersten Bauteil, wird die Vorrichtung derart bewegt, dass der die Aussparung begrenzende zweite Teilbereich des ersten Bauteils in den Freiraum der zweiten Haltestruktur zwischen dem zumindest einen biegesteif ausgebildeten unteren Stützarm und dem zumindest einen federnd ausgebildeten oberen Stützarm eingeführt wird bis eine Stirnseite des zweite Teilbereichs an einem den Freiraum an einer an dem Halteelement zugewandten Seite begrenzenden zweiten Schenkel des federnd ausgebildeten oberen Stützarms zur Anlage kommt. Anschließend wird derart eine im Wesentlichen senkrecht auf die Stirnseite wirkende erste Kraft auf die Vorrichtung ausgeübt, dass sich der zweite Schenkel in Richtung der insbesondere gegenüberliegenden ersten Haltestruktur bewegt und der federnd ausgebildete obere Stützarm gespannt wird. Anschließend wird unter Beibehaltung der ersten Kraft eine im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Kraft wirkende zweite Kraft auf die Vorrichtung im Bereich der ersten Haltestruktur ausgeübt bis der zumindest eine untere Stützarm der ersten Haltestruktur unterhalb des die Aussparung begrenzenden ersten Teilbereichs des ersten Bauteils angeordnet ist und der zumindest eine obere Stützarm der ersten Haltestruktur oberhalb des die Aussparung begrenzenden ersten Teilbereichs des ersten Bauteils angeordnet ist. Anschließend wird die erste Kraft gelöst und der die Aussparung begrenzende ersten Teilbereich des ersten Bauteils wird in den zwischen den Stützarmen der ersten Haltestruktur befindlichen Freiraum geführt.In the method according to the invention for mounting the device described above on the first component, the device is moved such that the recess defining second portion of the first component in the free space of the second support structure between the at least one rigidly formed lower support arm and the at least one resilient trained upper support arm is introduced until an end face of the second portion comes to rest on a free space on a side facing the retaining element facing the second leg of the resilient upper support arm. Subsequently, a first force acting essentially perpendicularly on the end face is exerted on the device in such a way that the second leg moves in the direction of the in particular opposite first holding structure and the spring-trained upper support arm is tensioned. Subsequently, while maintaining the first force, a second force acting essentially perpendicularly to the first force is exerted on the device in the region of the first holding structure until the at least one lower support arm of the first holding structure is arranged below the first portion of the first component bounding the recess and at least one upper support arm of the first support structure is arranged above the first part of the first component bounding the recess. Subsequently, the first force is released and the recess limiting first portion of the first component is guided in the free space located between the support arms of the first support structure.
Das Verfahren ermöglicht gemeinsam mit der Vorrichtung, dass diese in einfacher Weise mit geringem Kraftaufwand und somit mit geringer Gefahr einer Verformung des ersten Bauteils, beispielsweise des Dachs, in die Aussparung eingeführt und am ersten Bauteil befestigt werden kann.The method, together with the device, makes it possible for the latter to be introduced into the recess in a simple manner and with little risk of deformation of the first component, for example of the roof, and attached to the first component in a simple manner.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.
Darin zeigen:
-
1 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs im Bereich einer Befestigungsposition einer Dachreling an einer Dachkonstruktion als Explosionsdarstellung, -
2 schematisch eine Explosionsdarstellung einer Vorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, -
3 schematisch eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß2 , -
4 schematisch einen Ausschnitt der Vorrichtung gemäß2 im montierten Zustand, -
5 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs während einer Montage der Vorrichtung gemäß2 zu einem ersten Zeitpunkt, -
6 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs während einer Montage der Vorrichtung gemäß2 zu einem zweiten Zeitpunkt, -
7 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs während einer Montage der Vorrichtung gemäß2 zu einem dritten Zeitpunkt, -
8 schematisch eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeugs während einer Montage der Vorrichtung gemäß2 zu einem vierten Zeitpunkt, -
9 schematisch eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Fahrzeugs mit einer in einer ersten Position in einer Aussparung montierten Vorrichtung gemäß2 , -
10 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts eines Fahrzeugs mit einer in einer weiteren Position inder Aussparung gemäß 9 montierten Vorrichtung gemäß2 , -
11 schematisch eine Gegenüberstellung eines Ausschnitts der Vorrichtung gemäß2 und einer Vorrichtung zum Toleranzgleich gemäß dem Stand der Technik im montierten Zustand, -
12 schematisch eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß2 von unten, -
13 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Halteelements der Vorrichtung gemäß2 von unten, -
14 schematisch eine Schnittdarstellung eines Ausschnitts einer Vorrichtung zum Toleranzausgleich gemäß dem Stand der Technik, -
15 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Halteelements der Vorrichtung gemäß2 und -
16 schematisch einen Teilschnitt der Vorrichtung gemäß2 .
-
1 3 is a schematic sectional view of a section of a vehicle in the region of a fastening position of a roof railing on a roof construction in an exploded view; -
2 1 is an exploded view of a device for compensating tolerances between a first component and a second component; -
3 schematically a perspective view of the device according to2 . -
4 schematically a section of the device according to2 in the assembled state, -
5 schematically a perspective view of a section of a vehicle during assembly of the device according to2 at a first time, -
6 schematically a perspective view of a section of a vehicle during assembly of the device according to2 at a second time, -
7 schematically a perspective view of a section of a vehicle during assembly of the device according to2 at a third time, -
8th schematically a perspective view of a section of a vehicle during assembly of the device according to2 at a fourth time, -
9 schematically a plan view of a section of a vehicle with a mounted in a first position in a recess device according to2 . -
10 schematically a perspective view of a section of a vehicle with one in a further position in the recess according to9 mounted device according to2 . -
11 schematically a comparison of a section of the device according to2 and a device for tolerance equalization according to the prior art in the mounted state, -
12 schematically a perspective view of the device according to2 from underneath, -
13 schematically a perspective view of a holding element of the device according to2 from underneath, -
14 1 is a schematic sectional view of a section of a device for tolerance compensation according to the prior art; -
15 schematically a perspective view of a holding element of the device according to2 and -
16 schematically a partial section of the device according to2 ,
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.
Die Dachkonstruktion
Zwischen dem ersten Bauteil
Zu einer Befestigung der Dachreling
Um bei dieser Verschraubung eine beispielsweise durch Dichtungskräfte der Dichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
Die Vorrichtung
In einem inneren Hohlraum des Ausgleichselements
Zu der Befestigung der Dachreling
In
Das Halteelement
Eine erste Haltestruktur
Eine zweite Haltestruktur
Der federnd ausgebildete obere Stützarm
Im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms
Im gespannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms
Weiterhin umfasst die Vorrichtung
Die Sicherungsanordnung
Weiterhin umfasst die Sicherungsanordnung
Bei der Montage der Vorrichtung
In den
Zunächst wird die Vorrichtung
Anschließend wird gemäß
Anschließend wird gemäß
Anschließend wird gemäß
Hierbei ist im entspannten Zustand des federnd ausgebildeten oberen Stützarms
Auch ist eine Breite der Aussparung
In
Im Unterschied zu der Darstellung in
Dabei begrenzt eine radial zur Längsmittelachse
Die Vorrichtung
Dagegen zeichnet sich die Vorrichtung
In
Die Sicherungsanordnung
Weiterhin zeigt
In
Der Halteelement-Grundkörper
Hierbei ist die Feder
Nachteilig ist, dass die Feder
Zur Minimierung der Toleranzen bei der Herstellung von Grundelement
Dabei stehen die Clipelemente
Beim Fügen von Grundelement
Zur Eliminierung des Spiels zwischen Grundelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fahrzeugvehicle
- 22
- Dachrelingroof rails
- 33
- Dachkonstruktionroof construction
- 44
- erstes Bauteilfirst component
- 55
- zweites Bauteilsecond component
- 66
- Schraubelementscrew
- 77
- Gewindeelementthreaded element
- 88th
- Vorrichtungdevice
- 99
- Grundelementbasic element
- 9.19.1
- Vorsprunghead Start
- 1010
- Ausgleichselementcompensation element
- 10.110.1
- Anlageabschnittcontact section
- 10.210.2
- Anschlagringstop ring
- 1111
- Mitnahmeelementdriving element
- 1212
- Halteelementretaining element
- 12.112.1
- Halteelement-GrundkörperHolding-member body
- 12.212.2
- erste Haltestrukturfirst holding structure
- 12.2.112.2.1
- Stützarmsupport arm
- 12.2.212.2.2
- Stützarmsupport arm
- 12.2.312.2.3
- Stützarmsupport arm
- 12.312.3
- zweite Haltestruktursecond holding structure
- 12.3.112.3.1
- Stützarmsupport arm
- 12.3.212.3.2
- Stützarmsupport arm
- 12.3.2.112.3.2.1
- erster Schenkelfirst leg
- 12.3.2.212.3.2.2
- zweiter Schenkelsecond leg
- 12.3.2.312.3.2.3
- zweiter Schenkelsecond leg
- 12.412.4
- Aussparungrecess
- 1313
- Sicherungsanordnungfuse assembly
- 13.113.1
- erstes Sicherungselementfirst fuse element
- 13.213.2
- zweites Sicherungselementsecond fuse element
- 1414
- Rastverbindunglocking connection
- 14.114.1
- Federfeather
- 14.214.2
- Nutgroove
- 14.3 bis 14.614.3 to 14.6
- Clipelementclip member
- 14.714.7
- RaststrukturRest structure
- 1515
- Dichtung poetry
- 4040
- Vorrichtungdevice
- 40.140.1
- Geometriegeometry
- 40.1.140.1.1
- Cliparm Cliparm
- A1, A2A1, A2
- Aussparungrecess
- F1, F2F1, F2
- Kraftforce
- HH
- Hohlraumcavity
- h1, h2h1, h2
- Bauhöheheight
- LL
- LängsmittelachseLongitudinal central axis
- R1, R2R1, R2
- Freiraumfree space
- X1, X2X1, X2
- Anlageflächecontact surface
- YY
- Anlagepositioninvestment position
Claims (12)
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-
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Also Published As
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---|---|
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