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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zentriervorrichtung für eine zumindest einachsige Zentrierung einer Schlossvorrichtung einer Heckklappe eines Fahrzeugs, eine Schlossvorrichtung mit einer solchen Zentriervorrichtung sowie ein Verfahren für die Zentrierung einer Heckklappe eines Fahrzeugs.
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Es ist bekannt, dass Fahrzeuge Heckklappen aufweisen, welche insbesondere in Schließposition eine definierte Relativposition zu benachbarten Bauteilen des Fahrzeugs einnehmen sollen. Dies beruht unter anderem auf einem definierten Spaltmaß zu benachbarten Bauteilen der Karosserie des Fahrzeugs. Bei bekannten Lösungen wird dieses Spaltmaß dadurch eingestellt, dass für die jeweilige Zentrierachse eine eigene Zentriervorrichtung vorgesehen ist. So sind beispielsweise bei bekannten Lösungen von Fahrzeugen eine erste Zentriervorrichtung für die Zentrierung in Querrichtung des Fahrzeugs, eine zweite Zentriervorrichtung für die Zentrierung in Höhenrichtung und insbesondere auch eine dritte Zentriervorrichtung für eine Zentrierung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen. Diese drei Richtungen des Fahrzeugs, also Höhenrichtung, Querrichtung und Fahrtrichtung des Fahrzeugs, werden auch als z-Achse, y-Achse und x-Achse des Fahrzeugs bezeichnet und bilden dessen Koordinatensystem.
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Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist der hohe Materialaufwand, der hohe Teileaufwand und die damit einhergehenden Nachteile hinsichtlich Kosten und Gewicht für die Zentrierung der Schlossvorrichtung bzw. der Heckklappe des Fahrzeugs.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Teilezahl für die Zentrierung einer Heckklappe eines Fahrzeugs zu reduzieren bei gleicher oder sogar besserer Zentrierungsfunktionalität.
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Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Zentriervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Schlossvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
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Erfindungsgemäß dient eine Zentriervorrichtung einer zumindest einachsigen Zentrierung einer Schlossvorrichtung einer Heckklappe eines Fahrzeugs. Hierfür weist eine solche Zentriervorrichtung einen Grundkörper mit einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung an einem karosserieseitigen Schlosselement einer Schlossvorrichtung der Heckklappe auf. Weiter ist der Grundkörper mit wenigstens einer Zentrierfläche ausgestattet für ein flächiges Kontaktieren einer Gegen-Zentrierfläche eines klappenseitigen Fallenelements der Schlossvorrichtung entlang wenigstens einer Zentrierachse in einer Querrichtung des Fahrzeugs.
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Unter einer Heckklappe ist im Sinne der vorliegenden Erfindung vorzugsweise auch jeder andere Zugang zum Fahrzeug zu verstehen. Somit kann eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung auch bei einer Seitentür, einer Motorhaube oder ähnlichem eingesetzt werden. Weiter ist darauf hinzuweisen, dass die erfindungsgemäße Funktion selbstverständlich auch durch eine kinematische Umkehr erreicht werden kann. Somit ist im Sinne der vorliegenden Erfindung die Zentriervorrichtung auch an einem klappenseitigen Schlosselement befestigbar. Neben den in den Ausführungsformen beschriebenen geneigten Zentrierflächen sind auch parallele Zentrierflächen denkbar.
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Insbesondere sind die Zentrierflächen zueinander symmetrisch ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist also eine Zentriervorrichtung ein einzelnes oder ein kombiniertes zusätzliches Bauteil, welches ausgebildet ist, mit der Schlossvorrichtung des Fahrzeugs an der Heckklappe kombiniert zu werden. Damit wird es möglich, eine kombinierte Funktionalität in der Schlossvorrichtung, nämlich einerseits die Schlossfunktionalität und andererseits eine Zentrierfunktionalität in zumindest einer Zentrierachse zur Verfügung zu stellen. Um dies in kombinierter Weise zu gewährleisten, ist am Grundkörper der Zentriervorrichtung der Befestigungsabschnitt vorgesehen. Dieser dient dazu, dass der Grundkörper an dem karosserieseitigen Schlosselement befestigbar ist. Eine Wechselwirkung kann erzielt werden durch die Zentrierfläche und die Gegen-Zentrierfläche. Selbstverständlich ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung auch eine kinematische Umkehr vom Schutzbereich mit eingeschlossen, also ein Befestigungsabschnitt für die Befestigung der Zentriervorrichtung an dem klappenseitigen Fallenelement, mit entsprechenden Gegen-Zentrierflächen an dem karosserieseitigen Schlosselement.
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Erfindungsgemäß kann also bei einer Schlossvorrichtung einer Heckklappe eines Fahrzeugs nun die Zentrierfunktionalität sozusagen integriert werden. Die Kernfunktion der Schlossvorrichtung dient dem Schließen bzw. Verschließen der Heckklappe des Fahrzeugs. Wird die Heckklappe des Fahrzeugs in eine Schließposition bewegt, so greift ein karosserieseitiges Schlosselement, zum Beispiel ein entsprechender Schlossbügel, in ein klappenseitiges Fallenelement, zum Beispiel eine Schlossfalle, der Schlossvorrichtung ein. Hier kann ein mechanisches Verriegeln zur Verfügung gestellt werden, welches dann mithilfe der Schlossvorrichtung die Heckklappe in dieser Schließposition sichert.
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Während bei den bekannten Lösungen nun separat von der Schlossvorrichtung Zentriervorrichtungen in Form von Zentrierkörpern vorgesehen waren, ist erfindungsgemäß eine Zentriervorrichtung in diese Schlossvorrichtung integriert. Die Integration basiert auf der Befestigungsmöglichkeit mithilfe des Befestigungsabschnitts.
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Der Befestigungsabschnitt dient also dazu, den Grundkörper in definierter Ausrichtung und Position an dem karosserieseitigen Schlosselement der Schlossvorrichtung festzulegen bzw. zu befestigen. Damit besteht eine definierte Positionierung des Grundkörpers nicht nur zum Schlosselement, sondern auch zu der zugrundeliegenden Karosserie des Fahrzeugs. Wird nun wiederum die Heckklappe des Fahrzeugs geschlossen, so ergänzt sich die Zentrierungsfunktionalität zu der vorab beschriebenen Schließfunktionalität. Dies geschieht wie folgt. Beim Schließen der Heckklappe schlägt ein Teil der Heckklappe, nämlich die jeweilige Gegen-Zentrierfläche der Schlossvorrichtung, an der Zentrierfläche des Grundkörpers an. Dadurch, dass der Grundkörper über den Befestigungsabschnitt eine definierte Relativposition zum Schlosselement aufweist, weist die gleiche definierte Relativposition auch die Zentrierfläche auf. Durch die Tatsache, dass das Schlosselement karosserieseitig angebunden ist, ist diese Relativposition nicht nur zum Schlosselement, sondern auch zur Karosserie des Fahrzeugs gegeben. Die Gegen-Zentrierfläche kontaktiert also in flächiger Weise die Zentrierfläche beim Schließen der Heckklappe des Fahrzeugs. Zu diesem Zeitpunkt ist die Bewegung der Heckklappe beendet, sodass die Schließposition der Heckklappe eingenommen ist. Dies bedeutet wiederum, dass erst der Anschlag und damit die flächige Kontaktierung zwischen Gegen-Zentrierfläche und Zentrierfläche die Schließbewegung der Heckklappe beendet und damit die Schließposition der Heckklappe definiert. Durch die Relativpositionierung und damit die definierte Anordnung des Grundkörpers kann damit Einfluss genommen werden auf die definierte Schließposition der Heckklappe. Wird eine andere Relativposition der Zentrierfläche gewünscht und über den Befestigungsabschnitt auch eingestellt, so führt dies zu einer anderen Relativpositionierung der Heckklappe.
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Aus der voranstehenden Erläuterung wird deutlich, dass durch eine einfache und kompakte Anordnung des Grundkörpers der Zentriervorrichtung in der Schlossvorrichtung nun Einfluss genommen werden kann auf die Relativpositionierung der Heckklappe. Dies erlaubt es, auf eine von der Schlossvorrichtung separate Zentriervorrichtung für diese einachsige Zentrierung zu verzichten. Neben einem reduzierten Aufwand und reduzierten Teilen führt dies zu einer Reduzierung des gesamten Baumaßes, da die Zentriervorrichtung auch baulich in die Schlossvorrichtung integriert werden konnte.
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Bei der Zentrierachse, auf welche die erfindungsgemäße Zentriervorrichtung wirkt, handelt es sich insbesondere um eine Zentrierachse mit Ausrichtung entlang einer Querrichtung des Fahrzeugs. Diese Querrichtung entspricht also der voranstehend beschriebenen y-Richtung im Koordinatensystem des Fahrzeugs. Selbstverständlich ist es grundsätzlich auch möglich, die Zentriervorrichtung und insbesondere den gleichen Grundkörper auch für mehrachsige Zentrieraufgaben mit entsprechend ausgebildeten Zentrierflächen auszustatten.
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Es bleibt also zusammenzufassen, dass eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung es erlaubt, die Zentrierfunktionalität in die Schlossvorrichtung zu integrieren und auf diese Weise auf separate Zentriervorrichtungen für die Zentrierachse in Querrichtung des Fahrzeugs zu verzichten. Dabei ist grundsätzlich unerheblich, ob der Grundkörper als einstückiges Bauteil oder als mehrteiliges Bauteil ausgebildet ist. Insbesondere kann der Grundkörper jedoch einstückig, integral bzw. monolithisch ausgebildet, zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial hergestellt werden.
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Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung die wenigstens eine Zentrierfläche geneigt, insbesondere spitzwinklig zu der wenigstens einen Zentrierachse ausgerichtet ist. Darunter ist zu verstehen, dass eine Verbesserung des flächigen Kontaktes zur Gegen-Zentrierfläche zur Verfügung gestellt wird, welche ebenfalls eine geneigte, insbesondere spitzwinklige Ausrichtung aufweist. Dabei ist bei der Auswahl des Winkels insbesondere ein Winkelbereich zu wählen, welcher frei von einer selbsthemmenden Wirkung ist, um ein unerwünschtes Blockieren gegen ein Lösen in der Öffnungsbewegung der Heckklappe zu verhindern. Die Neigung bzw. spitzwinklige Anordnung der jeweiligen Zentrierfläche führt darüber hinaus zu einer Verbesserung des flächigen, insbesondere ebenen Kontaktes, da darüber hinaus auch eine entsprechende Kontaktierungskraft flächig zwischen der Zentrierfläche und der Gegen-Zentrierfläche und winklig zur Zentrierachse eingebracht werden kann.
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Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung der Grundkörper wenigstens zwei Zentrierflächen aufweist, welche zueinander insbesondere symmetrisch ausgerichtet sind. Das Vorsehen von zwei oder sogar mehr Zentrierflächen verstärkt die erfindungsgemäße Funktion weiter und sichert sie insbesondere gegen Fehlbedienung ab. Selbst die mechanische Beschädigung einer Zentrierfläche wird durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Zentriervorrichtungen bzw. Zentrierflächen aufgehoben. Dabei sind die entsprechenden Zentrierflächen insbesondere gleich oder im Wesentlichen gleich hinsichtlich ihrer geometrischen Ausrichtung bzw. ihrer geometrischen Ausbildung ausgebildet. Die Ausbildung in symmetrischer Weise führt zu einem beidseitigen Anschlagen, sodass insbesondere eine zusätzliche Zentrierachse, nämlich entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, also entlang der x-Achse des Fahrzeugkoordinatensystems zur Verfügung stellbar ist.
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Weitere Vorteile kann es mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung, die wenigstens eine Zentrierfläche sich entlang einer Höhenrichtung des Fahrzeugs erstreckt. Das bedeutet, dass die Einstellbarkeit auch in einer z-Richtung, also in Höhenrichtung des Fahrzeugs zur Verfügung stellbar ist. Eine Kombination mit den voranstehend beschriebenen symmetrisch angeordneten zwei oder mehr Zentrierflächen bringt hier diesen Vorteil besonders gut zur Geltung.
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Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung der Befestigungsabschnitt wenigstens zwei separate, insbesondere voneinander beabstandete Teil-Befestigungsabschnitte aufweist für eine Befestigung an unterschiedlichen Bereichen des Schlosselementes. Insbesondere sind diese beiden Teil-Befestigungsabschnitte konträr zueinander ausgerichtet, sodass sie innerhalb des Schlosselementes, insbesondere in einem Schlossbügel eingebracht bzw. eingespreizt werden können. Wird die Ausbildung eines Teils oder aller dieser Teil-Befestigungsabschnitte als Formschlussbefestigung zur Verfügung gestellt, so kann quasi ein formschlüssiges Einklemmen in einen solchen Schlossbügel des Schlosselementes gewährleistet sein. Dabei handelt es sich um eine besonders sichere, aber auch besonders einfache Möglichkeit, die Befestigungsfunktionalität am Grundkörper auszugestalten.
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Ebenfalls vorteilhaft kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung der Befestigungsabschnitt wenigstens abschnittsweise als Formschlussbefestigung ausgebildet ist. Dies korreliert insbesondere mit einer zumindest teilweise elastischen Ausgestaltung des jeweiligen Befestigungsabschnittes, sodass ein flexibles bzw. elastisches Einrasten durch diese Formschlussbefestigung am Befestigungsabschnitt möglich wird. Es wird also sozusagen eine Schnapp-Rast-Funktionalität ausgebildet, welche insbesondere eine werkzeuglose Montage zur Verfügung stellen kann. Bevorzugt ist dies kombiniert mit entsprechend zwei Teil-Befestigungsabschnitten, wie sie im voranstehenden Absatz erläutert worden sind.
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Vorteilhaft ist es weiter, wenn bei einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung der Grundkörper ein Einstellmittel aufweist für ein Einstellen der Ausrichtung und/oder der Positionierung der wenigstens einen Zentrierfläche. Ein solches Einstellmittel kann zum Beispiel ein oder mehrere Gewinde aufweisen, um in schraubenartiger Weise die Zentrierfläche relativ zum Grundkörper und/oder gemeinsam mit dem Grundkörper relativ zum Schlosselement einzustellen. So ist es also möglich, die Zentrierfläche direkt oder in indirekter Weise über eine Verstellung des Grundkörpers hinsichtlich der gewünschten Relativposition einstellbar auszugestalten.
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Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Schlossvorrichtung für eine Heckklappe eines Fahrzeugs, aufweisend eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung. Damit bringt eine erfindungsgemäße Schlossvorrichtung die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung erläutert worden sind. Bei einer erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung ist es vorteilhaft, wenn der Grundkörper der Zentriervorrichtung an einem Schlossbügel als Schlosselement der Schlossvorrichtung befestigt ist. Dies ist insbesondere kombiniert mit den erläuterten Teil-Befestigungsabschnitten, sodass quasi ein Einspreizen bzw. Einklemmen des Grundkörpers in einem solchen Schlossbügel zur Verfügung stellbar ist.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren für die Zentrierung einer Heckklappe eines Fahrzeugs mittels einer erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung, aufweisend die folgenden Schritte:
- - Befestigung einer Zentriervorrichtung der vorliegenden Erfindung an dem karosserieseitigen Schlosselement,
- - Schließen der Heckklappe und Betätigen der Schlossvorrichtung.
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Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Schlossvorrichtung mit einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung werden bei einem erfindungsgemäßen Verfahren die gleichen Vorteile erzielt, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Schlossvorrichtung und mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Zentriervorrichtung erläutert worden sind.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
- 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung in perspektivischer Darstellung,
- 2 die Ausführungsform der 1 in Draufsicht,
- 3 die Ausführungsform der 1 und 2 in einer schematischen Schnittdarstellung in Draufsicht und
- 4 die Ausführungsform der 1 bis 3 in Anordnungsposition an einer Heckklappe eines Fahrzeugs.
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1 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung, wie eine Schlossvorrichtung 100 mit einer Zentriervorrichtung 10 ausgestattet sein kann. Gut zu erkennen ist die primäre Funktionalität der Schlossvorrichtung 100. So ist hier ein Schlosselement 110 mit einem Schlossbügel 112 dargestellt. Die zwei nicht näher bezeichneten Durchlässe sind für Schrauben oder Nieten vorgesehen, welche es erlauben, das Schlosselement 110 und damit den Schlossbügel 112 an der Karosserie des Fahrzeugs 200 zu befestigen. Über eine Schlossvorrichtung 100 und dort ein Fallenelement 120 kann der Schlossbügel 112 des Schlosselementes 110 gegriffen und geschlossen werden. Befindet sich die Heckklappe 210 des Fahrzeugs 200 also, wie die 4 zeigt, in einer Schließposition, so rastet das Fallenelement 120 der Schlossvorrichtung 100 am Schlossbügel 112 des Schlosselements 110 ein und sichert die Heckklappe 210 in der gemäß 4 dargestellten Schließposition.
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Zusätzlich zu der voranstehenden Schließfunktionalität ist nun in die Schlossvorrichtung 10 eine Zentrierfunktionalität integriert worden. Dies erfolgt durch die Einbringung der Zentriervorrichtung 10. Hier ist gut der Grundkörper 20, insbesondere als einstückiges bzw. monolithisches Bauteil zu erkennen. Der Grundkörper 20 weist einen hier dargestellten ersten Befestigungsabschnitt 22 auf, welcher in formschlüssiger Weise den Schlossbügel 112 des Schlosselements 110 umgreift. In dieser Anordnungsposition ist auch die Zentrierachse ZA gut zu erkennen, welche entlang der Querrichtung QR des Fahrzeugs 200 ausgerichtet ist. Die entsprechende Höhenrichtung HR ist hier senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Querrichtung QR und damit auch senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zur Zentrierachse ZA ausgerichtet. Anhand der 2 und 3 lässt sich die Zentrierfunktionalität deutlich genauer erkennen und auch erläutern.
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Bewegt sich die Heckklappe 210 in die dargestellte Schließposition, so findet diese Bewegung ihr Ende beim Anschlag der Gegen-Zentrierflächen 124 des Fallenelementes 120 an den jeweiligen Zentrierflächen 24 bzw. 24a und 24b. Ein Weiterbewegen entlang der Längsrichtung und damit entlang der Zentrierachse ZA wird durch diese flächige Kontaktierung zwischen den Zentrierflächen 24 und der Gegen-Zentrierflächen 124 vermieden. Dies ist die Zentrierfunktionalität, welche gleichermaßen einen Anschlag in Längsrichtung für die Schlossvorrichtung 100 und damit für die Heckklappe 210 bildet.
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Wie den 2 und 3 gut entnommen werden kann, ist die Zentrierfläche 24 auf zwei Zentrierflächen 24a und 24b aufgeteilt, welche beide spitzwinklig geneigt zur Zentrierachse ZA und damit auch zur Querrichtung QR ausgerichtet sind. Die beiden unterschiedlichen Zentrierflächen 24a und 24b sind dabei symmetrisch zueinander ausgerichtet und auch hinsichtlich ihrer geometrischen Ausrichtung ausgebildet. Dies erlaubt es, insbesondere eine nicht näher dargestellte zweite Zentrierung quer zur Längsrichtung und damit entlang der Fahrzeuglängsrichtung zur Verfügung zu stellen.
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Wie den 1 bis 3 weiter deutlich zu entnehmen ist, ist auch der Befestigungsabschnitt 22 auf zwei Teil-Befestigungsabschnitte 20a und 22b aufgeteilt. Dies erlaubt ein doppeltes formschlüssiges Eingreifen in den entsprechenden Schlossbügel 112 des Schlosselements 110. Der Formschluss ist insbesondere durch eine elastische oder teilelastische Ausbildung des Grundkörpers 20 in diesen Teil-Befestigungsabschnitten 22a und 22b zur Verfügung gestellt. Mit anderen Worten klemmt bzw. spreizt sich der Grundkörper 20 also in den Bügelbereich des Schlossbügels 112 ein.
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Wie insbesondere der 4 entnehmbar ist, kann nun auf eine separate Positionierhilfe oder Zentriervorrichtung außerhalb der erfindungsgemäßen Zentriervorrichtung 10, welche bereits in die Schlossvorrichtung 100 integriert worden ist, verzichtet werden. Die Abmessungen und die notwendigen Bauteile für diese Zentrierfunktionalität konnten damit im Vergleich zu den bekannten Lösungen deutlich reduziert werden.
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Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen.
