DE102020112171A1

DE102020112171A1 - Compensation element and method for tolerance compensation when installing a component

Info

Publication number: DE102020112171A1
Application number: DE102020112171.7A
Authority: DE
Inventors: Simon Weigl
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-05-06
Filing date: 2020-05-06
Publication date: 2021-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichselement (10) aus einem blechähnlichen Material, einer vorgegebenen Dicke und mit zwei an einem Ende (12A) miteinander verbundenen Armen (12), sowie ein Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils unter Verwendung wenigstens eines solchen Ausgleichselements (10). Erfindungsgemäß sind die beiden Arme (12) federnd miteinander verbunden und weisen an ihren verbundenen Enden (12A) jeweils wenigstens einen Interaktionspunkt (14) auf, an welchen eine Deformationskraft (F) in das Ausgleichselement (10) einleitbar ist, wobei die beiden Arme (12) in einem Grundzustand des Ausgleichselements (10) etwa parallel ausgerichtet sind und mittels der einleitbaren Spreizkraft (F) an ihren miteinander verbundenen Enden (12A) auseinanderspreizbar und an ihren offenen Enden (12B) zusammendrückbar sind.

The invention relates to a compensation element (10) made of a sheet-like material, of a predetermined thickness and with two arms (12) connected to one another at one end (12A), as well as a method for tolerance compensation when installing a component using at least one such compensation element (10). . According to the invention, the two arms (12) are resiliently connected to one another and each have at least one interaction point (14) at their connected ends (12A), at which a deformation force (F) can be introduced into the compensating element (10), the two arms ( 12) are aligned approximately parallel in a basic state of the compensating element (10) and by means of the introducible spreading force (F) can be spread apart at their interconnected ends (12A) and can be compressed at their open ends (12B).

Description

Die Erfindung betrifft ein Ausgleichselement gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils unter Verwendung wenigstens eines solchen Ausgleichselements.The invention relates to a compensation element according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for tolerance compensation when installing a component using at least one such compensation element.

Ausgleichselemente und Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils unter Verwendung wenigstens eines solchen Ausgleichselements, mit welchen Fehllagen bei Bauteilen mit hohen Präzisionsanforderungen ausgeglichen werden können, sind in zahlreichen Variationen bekannt. In der Regel weisen solche Ausgleichselemente, welche vorzugsweise aus einem geformten Blechmaterial bestehen und auch als „Shims“ bezeichnet werden, einen Auflagebereich mit einer unteren und einer oberen Auflagefläche und einer bestimmten Dicke bzw. Blechstärke auf. Diese Ausgleichselemente sind mit unterschiedlichen Blechstärken verfügbar, wobei ein für den Ausgleich der ermittelten Fehllage des Bauteils geeignetes Ausgleichselement mit der passenden Blechstärke ausgewählt wird, um die Fehllage des Bauteils auszugleichen. Zudem umfasst der Auflagebereich eine Aussparung, welche von einem Befestigungselement zur Befestigung des Bauteils durchgreifbar ist.Compensation elements and methods for tolerance compensation when installing a component using at least one such compensation element with which incorrect positions in components with high precision requirements can be compensated are known in numerous variations. As a rule, such compensation elements, which preferably consist of a shaped sheet metal material and are also referred to as “shims”, have a support area with a lower and an upper support surface and a certain thickness or sheet thickness. These compensating elements are available with different sheet metal thicknesses, whereby a compensating element suitable for compensating for the incorrect position of the component is selected with the appropriate sheet metal thickness in order to compensate for the incorrect position of the component. In addition, the support area comprises a recess through which a fastening element for fastening the component can pass.

Bei dem einzubauenden Bauteil kann es sich um ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise um ein Head-up-Display handeln, welches zur optimalen Umsetzung seiner Funktion möglichst exakt in einer Solllage ausgerichtet wird. Ein solches Head-Up-Display wird beispielsweise bei einer Vormontage eines Armaturenbretts an drei Befestigungsbereichen in einen Modulquerträger eingesetzt und verschraubt. Durch Fertigungstoleranzen ist es häufig nicht möglich, das Head-Up-Display komplett waagerecht einzubauen. Sitzt das Head-Up-Display nicht waagerecht im Modulquerträger wird in der Nacharbeit eine Lehre mit Neigungssensoren auf drei Anlageflächen des Head-Up-Displays positioniert. Die Lehre ermittelt, wo und welche Ausgleichselemente an den Anlageflächen zwischen dem Head-Up-Display und dem Modulquerträger untergeschoben werden müssen.The component to be installed can be an electrical device, such as a head-up display, which is aligned as precisely as possible in a target position for optimal implementation of its function. Such a head-up display is inserted and screwed into a module cross member, for example when a dashboard is pre-assembled at three fastening areas. Due to manufacturing tolerances, it is often not possible to install the head-up display completely horizontally. If the head-up display is not sitting horizontally in the module cross member, a gauge with inclination sensors is positioned on three contact surfaces of the head-up display during rework. The teaching determines where and which compensation elements have to be pushed underneath the contact surfaces between the head-up display and the module cross member.

Aus der DE 33 19 661 A1 ist ein als Distanzscheibe ausgeführtes gattungsgemäßes Ausgleichselement mit zwei an einem Ende miteinander verbundenen Armen bekannt, welche einen Schlitz begrenzen.From the DE 33 19 661 A1 a generic compensating element designed as a spacer and having two arms connected to one another at one end is known which delimit a slot.

Als nachteilig kann bei den bekannten Ausgleichselementen angesehen werden, dass diese üblicher Weise so konstruiert sind, dass sie nur bei entsprechender Zugänglichkeit eingebracht werden können.In the case of the known compensating elements, it can be viewed as disadvantageous that they are usually constructed in such a way that they can only be introduced with appropriate accessibility.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Ausgleichselement sowie Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteilseine unter Verwendung wenigstens eines solchen Ausgleichselements bereitzustellen, welche eine einfachere Handhabung ermöglichen und auch an schwer zugänglichen Stellen zum Korrigieren von Bauteilfehllagen eingesetzt werden können.The invention is based on the object of providing a compensation element and a method for tolerance compensation when installing a component using at least one such compensation element, which allow easier handling and can also be used in hard-to-reach places to correct component misalignments.

Diese Aufgabe wird durch ein Ausgleichselement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.This object is achieved by a compensation element with the features of claim 1 and by a method for tolerance compensation when installing a component with the features of claim 6. Advantageous configurations with expedient developments of the invention are specified in the dependent claims.

Um ein Ausgleichselement bereitzustellen, welches eine einfachere Handhabung ermöglicht und auch an schwer zugänglichen Stellen zum Korrigieren von Bauteilfehllagen eingesetzt werden kann, sind zwei Arme des Ausgleichselements an einem Ende federnd miteinander verbunden und weisen an ihren verbundenen Enden jeweils wenigstens einen Interaktionspunkt auf, an welchen eine Deformationskraft in das Ausgleichselement einleitbar ist. In order to provide a compensating element that enables easier handling and can also be used in hard-to-reach places to correct incorrect component positions, two arms of the compensating element are resiliently connected to one another at one end and each have at least one interaction point at their connected ends Deformation force can be introduced into the compensation element.

Hierbei sind die beiden Arme in einem Grundzustand des Ausgleichselements etwa parallel ausgerichtet und mittels der einleitbaren Spreizkraft an ihren miteinander verbundenen Enden auseinanderspreizbar und an ihren offenen Enden zusammendrückbar.In this case, in a basic state of the compensating element, the two arms are aligned approximately parallel and can be spread apart at their interconnected ends by means of the introducible spreading force and can be compressed at their open ends.

Zudem wird ein Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils vorgeschlagen, welches nachfolgende Schritte umfasst. Vormontage des Bauteils, Ermitteln von auszugleichenden Toleranzen, Auswahl von wenigstens einem solchen Ausgleichselement mit einer zum Toleranzausgleich geeigneten Dicke, Spreizen des ausgewählten Ausgleichselements durch temporäres Einleiten einer Spreizkraft, Einbau des ausgewählten Ausgleichselements im gespreizten Zustand unter eine Befestigungsfläche des Bauteils und Rücknahme der Spreizkraft, so dass sich das Ausgleichselement am Einbauort fixiert.In addition, a method for tolerance compensation when installing a component is proposed, which comprises the following steps. Pre-assembly of the component, determination of tolerances to be compensated, selection of at least one such compensation element with a thickness suitable for tolerance compensation, expansion of the selected compensation element by temporarily introducing an expansion force, installation of the selected compensation element in the expanded state under a fastening surface of the component and reduction of the expansion force, see above that the compensation element is fixed at the installation site.

Nachfolgend wird unter einem Ausgleichselement ein U-förmiges Formteil aus einem blechähnlichen Material, mit einer vorgegebenen Dicke und mit zwei Armen verstanden, welches auch bei sehr engen Platzverhältnisse zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils verwendet werden kann. In vorteilhafter Weise lässt sich das Ausgleichselement mit nur einem Werkzeug einbauen und wieder ausbauen. Dadurch lässt sich das Ausgleichselement auch wieder einfach entfernen, damit es eventuell durch ein geeigneteres Ausgleichselement mit einer anderen Dicke ausgetauscht werden kann. Vorzugsweise wird das Ausgleichselement aus einem Blech ausgestanzt oder gelasert.In the following, a compensation element is understood to mean a U-shaped molded part made of a sheet-like material, with a predetermined thickness and with two arms, which can be used to compensate for tolerances when installing a component even in very tight spaces. The compensating element can advantageously be installed and removed again with just one tool. As a result, the compensation element can also be easily removed again so that it can possibly be exchanged for a more suitable compensation element with a different thickness. The compensation element is preferably punched or lasered from sheet metal.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Ausgleichselements kann die federnde Verbindung zwischen den beiden Armen V-förmig mit zwei Schenkeln ausgeführt werden, welche von der eingeleiteten Spreizkraft gespreizt werden können, so dass sich die Interaktionspunkte und die verbundenen Enden der beiden Arme voneinander wegbewegen, wobei die sich die beiden Schenkel der federnden Verbindung zwischen den beiden Armen bei Rücknahme der Spreizkraft wieder zusammenziehen können, so dass sich die Interaktionspunkte und die verbundenen Enden der beiden Arme wieder aufeinander zubewegen können und das Ausgleichselement seinen Grundzustand einnehmen kann.In an advantageous embodiment of the compensating element, the resilient connection between the two arms can be designed in a V-shape with two legs which can be spread apart by the spreading force introduced so that the points of interaction and the connected ends of the two arms move away from each other, with the both legs of the resilient connection between the two arms can pull together again when the expansion force is withdrawn, so that the interaction points and the connected ends of the two arms can move towards each other again and the compensation element can assume its basic state.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Ausgleichselements können die Interaktionspunkte dafür vorgesehen sein, mit einer Spreizzange eine temporäre Wirkverbindung einzugehen, so dass über diese die Spreizkraft eingeleitet werden kann. Hierzu können die Interaktionspunkte jeweils durch eine Ausnehmung und/oder eine Bohrung gebildet werden. Vorzugsweise sind die Interaktionspunkte als konische Bohrungen oder Stufenbohrungen ausgeführt, in welche Spitzen von Schenkeln einer Spreizzange eingeführt werden können. Durch die konischen Bohrungen oder Stufenbohrungen kann das Ausgleichselement gegen Herunterfallen gesichert werden. Die Spreizzange ermöglicht den Toleranzausgleich des einzubauenden Bauteils bei engen Platzverhältnissen. Wird die mit den Spitzen ihrer Schenkel in die Interaktionspunkte eingeführte Spreizzange leicht zusammendrückt, dann wird eine kleine Spreizkraft eingeleitet und das Ausgleichselement gehalten. Wird die Zange fest zusammendrückt, dann wird eine größere Spreizkraft eingeleitet und die verbundenen Enden des Ausgleichselements werden auseinandergespreizt, wodurch die offenen Enden des Ausgleichselements zusammendrückt werden. In diesem Zustand kann das Ausgleichselement eingebaut oder ausgebaut werden kann. Nach Rücknahme der Spreizkraft bewegen sich die verbundenen Enden der Arme des Ausgleichselements aufeinander zu und die offenen Enden der Arme entfernen sich voneinander.In a further advantageous embodiment of the compensating element, the interaction points can be provided to enter into a temporary operative connection with expanding pliers, so that the expanding force can be introduced via these. For this purpose, the interaction points can each be formed by a recess and / or a bore. The interaction points are preferably designed as conical bores or stepped bores into which the tips of the legs of an expanding pliers can be inserted. The compensating element can be secured against falling through the conical bores or stepped bores. The expanding pliers enable tolerance compensation of the component to be installed in tight spaces. If the expanding pliers inserted into the interaction points with the tips of their legs are slightly compressed, a small expanding force is introduced and the compensating element is held. If the pliers are squeezed together, a greater spreading force is introduced and the connected ends of the compensating element are spread apart, as a result of which the open ends of the compensating element are pressed together. In this state, the compensation element can be installed or removed. After the expansion force has been withdrawn, the connected ends of the arms of the compensating element move towards one another and the open ends of the arms move away from one another.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Ausgleichselements kann an den offenen Enden der Arme jeweils eine Rastnase ausgebildet werden. Durch diese Rastnasen kann das Ausgleichselement am Einbauort verrastet und fixiert werden. So können die Rastnasen im eingebauten Zustand beispielsweise einen Rand einer Öffnung in der Befestigungsgeometrie am einzubauenden Bauteil 1 hintergreifen, durch welche die offenen Enden der Arme des Ausgleichselements beim Einbau geführt werden.In a further advantageous embodiment of the compensating element, a locking lug can be formed on each of the open ends of the arms. The compensation element can be locked and fixed at the installation site by means of these locking lugs. Thus, in the installed state, the latching lugs can, for example, engage behind an edge of an opening in the fastening geometry on the component 1 to be installed, through which the open ends of the arms of the compensating element are guided during installation.

In vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens können die Arme des Ausgleichselements im eingebauten Zustand ihren Grundzustand aufweisen. Hierbei kann das Ausgleichselement im eingebauten Zustand zwischen der Befestigungsfläche des Bauteils und einem Befestigungsbereich am Einbauort angeordnet werden.In an advantageous embodiment of the method, the arms of the compensating element can have their basic state in the installed state. In the installed state, the compensating element can be arranged between the fastening surface of the component and a fastening area at the installation site.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Verfahrens kann das einzubauende Bauteil ein Head-Up-Display sein, welches in ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs eingebaut wird.In a further advantageous embodiment of the method, the component to be installed can be a head-up display which is installed in a dashboard of a vehicle.

Die für die erfindungsgemäße Ausgleichselement beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils.The advantages and preferred embodiments described for the compensation element according to the invention also apply to the method according to the invention for tolerance compensation when installing a component.

Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the combination specified, but also in other combinations or on their own, without the scope of the Invention to leave. Thus, embodiments are also to be regarded as encompassed and disclosed by the invention, which are not explicitly shown or explained in the figures, but which emerge and can be generated from the explained embodiments by means of separate combinations of features.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigt/zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Ausgleichselements;
2 eine schematische und perspektivische Darstellung des Ausgleichselements aus 1 in Wirkverbindung mit einer Spreizzange;
3 eine schematische und perspektivische Darstellung einer Befestigungsgeometrie des einzubauenden Bauteils mit dem erfindungsgemäßen Ausgleichselement aus 1; und
4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils unter Verwendung des erfindungsgemäßen Ausgleichselements aus 1.

An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail in the following description. Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. In the drawing, the same reference symbols designate components or elements that perform the same or analogous functions. Here shows / show:

1 a schematic representation of an embodiment of a compensating element according to the invention;
2 a schematic and perspective view of the compensation element 1 in operative connection with expanding pliers;
3 a schematic and perspective illustration of a fastening geometry of the component to be installed with the compensating element according to the invention 1 ; and
4th a schematic flow diagram of an embodiment of a Method according to the invention for tolerance compensation when installing a component using the compensation element according to the invention 1 .

Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, weist das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Ausgleichselements 10 aus einem blechähnlichen Material eine vorgegebene Dicke und zwei an einem Ende 12A miteinander verbundene Arme 12 auf.How out 1 until 3 As can be seen, the illustrated embodiment has a compensating element 10 made of a sheet-like material of a predetermined thickness and two at one end 12A linked arms 12th on.

Erfindungsgemäß sind die beiden Arme federnd miteinander verbunden und weisen an ihren verbundenen Enden 12A jeweils wenigstens einen Interaktionspunkt 14 auf, an welchen eine Deformationskraft F in das Ausgleichselement 10 einleitbar ist. Die beiden Arme 12 sind in einem dargestellten Grundzustand des Ausgleichselements 10 etwa parallel ausgerichtet und mittels der einleitbaren Spreizkraft F an ihren miteinander verbundenen Enden 12A auseinanderspreizbar und an ihren offenen Enden 12B zusammendrückbar.According to the invention, the two arms are resiliently connected to one another and point at their connected ends 12A at least one point of interaction in each case 14th on which a deformation force F. in the compensation element 10 can be initiated. The two arms 12th are in an illustrated basic state of the compensation element 10 aligned approximately parallel and by means of the introducible spreading force F. at their interconnected ends 12A spreadable and at their open ends 12B compressible.

Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, weist das Ausgleichselement 10 zwischen den Armen 12 eine Aussparung 13 auf, durch welche im eingebauten Zustand ein Befestigungsmittel geführt werden kann. Die federnde Verbindung 16 zwischen den beiden Armen 12 ist V-förmig mit zwei Schenkeln 16.1 ausgeführt, welche von der eingeleiteten Spreizkraft F gespreizt werden, so dass sich die Interaktionspunkte 14 und die verbundenen Enden 12A der beiden Arme 12 voneinander wegbewegen. Bei Rücknahme der Spreizkraft ziehen sich die beiden Schenkel 16.1 der federnden Verbindung 16 zwischen den beiden Armen 12 wieder zusammen, so dass sich die Interaktionspunkte 14 und die verbundenen Enden 12A der beiden Arme 12 wieder aufeinander zubewegen und das Ausgleichselement 10 seinen Grundzustand einnimmt. Das Ausgleichselement 10 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Blech mit einer vorgegebenen Dicke ausgestanzt.How out 1 and 2 can also be seen, has the compensating element 10 between the arms 12th a recess 13th on, through which a fastener can be guided in the installed state. The springy connection 16 between the two arms 12th is V-shaped with two legs 16.1 executed which of the introduced expansion force F. be spread so that the interaction points 14th and the connected ends 12A of the two arms 12th move away from each other. When the expansion force is reduced, the two legs pull together 16.1 the resilient connection 16 between the two arms 12th back together so that the interaction points 14th and the connected ends 12A of the two arms 12th move towards each other again and the compensation element 10 assumes its basic state. The compensation element 10 is punched in the illustrated embodiment from a sheet metal with a predetermined thickness.

Wie aus insbesondere aus 2 weiter ersichtlich ist, sind die Interaktionspunkte 14 dafür vorgesehen, mit einer Spreizzange 20 eine temporäre Wirkverbindung einzugehen, so dass über diese die Spreizkraft F einleitbar ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Interaktionspunkte 14 jeweils durch eine konische Bohrung 14A gebildet. Selbstverständlich können die Interaktionspunkte 14 auch durch eine gestufte Bohrung oder durch eine Ausnehmung gebildet werden, welche geeignet ist, die Spitze eines Backens 22 der Spreizzange 20 aufzunehmen. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist ein Unterteil der Spreizzange 20 wie eine Art Sicherungsringzange ausgeführt. Ein nicht dargestellter oberer Teil kann je nach Platzbedarf beliebig gestaltet werden.As from in particular from 2 can also be seen are the points of interaction 14th provided with a spreader 20th enter into a temporary operative connection, so that the spreading force over this F. can be initiated. In the exemplary embodiment shown, the points of interaction are 14th each through a conical hole 14A educated. Of course, the interaction points 14th can also be formed by a stepped bore or by a recess which is suitable for the tip of a jaw 22nd the spreader 20th to record. How out 2 can also be seen, is a lower part of the expanding pliers 20th designed like a kind of circlip pliers. An upper part, not shown, can be designed in any way, depending on the space required.

Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist an den offenen Enden 12B der Arme 12 jeweils eine Rastnase 18 ausgebildet.How out 1 until 3 can also be seen is at the open ends 12B the poor 12th one locking lug each 18th educated.

Wie aus 4 weiter ersichtlich ist, wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahren 100 zum Toleranzausgleich beim Einbau eines Bauteils 1 in einem Schritt S100 das Bauteil 1 vormontiert. Im Schritt S110 werden auszugleichende Toleranzen ermittelt. Im Schritt S120 wird wenigstens ein erfindungsgemäßes Ausgleichselement 10 mit einer zum Toleranzausgleich geeigneten Dicke aus einer Mehrzahl von Ausgleichselementen mit unterschiedlichen Dicken ausgewählt. Im Schritt S130 wird das ausgewählte Ausgleichselement 10 durch temporäres Einleiten einer Spreizkraft F gespreizt und im Schritt S140 wird das ausgewählte Ausgleichselements 10 im gespreizten Zustand unter einer in 3 dargestellten Befestigungsfläche 3 des Bauteils 1 eingebaut. Im Schritt S140 wird die Spreizkraft F zurückgenommen, so dass sich das Ausgleichselement 10 am Einbauort verspannt und fixiert.How out 4th It can also be seen in the illustrated embodiment of the method according to the invention 100 for tolerance compensation when installing a component 1 in one step S100 the component 1 pre-assembled. In step S110 tolerances to be compensated are determined. In step S120 becomes at least one compensating element according to the invention 10 with a thickness suitable for tolerance compensation selected from a plurality of compensation elements with different thicknesses. In step S130 becomes the selected compensation element 10 by temporarily introducing a spreading force F. spread and in the crotch S140 becomes the selected compensation element 10 in the spread state under an in 3 shown mounting surface 3 of the component 1 built-in. In step S140 becomes the spreading force F. withdrawn so that the compensation element 10 clamped and fixed at the installation site.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Verfahrens 100 ist das einzubauende Bauteil 1 ein Head-Up-Display 1A, welches in ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs eingebaut wird. Hierzu umfasst das Head-Up-Display 1A mehrere als Laschen ausgeführte Befestigungsgeometrien 2, von denen eine beispielhaft in 3 dargestellt ist. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, weist die dargestellte Befestigungsgeometrie 2 eine Befestigungsfläche 3 und eine als Langloch ausgeführte Durchgangsöffnung 4 auf, welche ein Befestigungsmittel, wie beispielsweise eine Schraube, durchgreifen kann, um mit einem Befestigungsbereich 9, welcher hier als Befestigungsdom 9A ausgeführt ist, eines abschnittsweise dargestellten Modulträgers 7 des Armaturenbretts verbunden zu werden. Hierbei durchgreift das Befestigungsmittel auch die Aussparung 13 des Ausgleichselements 10.In the illustrated embodiment of the method 100 is the component to be installed 1 a heads-up display 1A , which is installed in a dashboard of a vehicle. This includes the head-up display 1A several fastening geometries designed as lugs 2 , one of which is exemplified in 3 is shown. How out 3 can also be seen, has the illustrated fastening geometry 2 a mounting surface 3 and a through opening designed as an elongated hole 4th on, which a fastening means, such as a screw, can reach through to provide a fastening area 9 , which is here as a mounting dome 9A is executed, a module carrier shown in sections 7th of the dashboard to be connected. Here, the fastening means also extends through the recess 13th of the compensation element 10 .

Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, ist das Ausgleichselement 10 im eingebauten Zustand zwischen der Befestigungsfläche 3 der Befestigungsgeometrie 2 und einer Auflagefläche des Befestigungsdoms 9A angeordnet. Hierbei weisen die Arme 12 des Ausgleichselements 10 im eingebauten Zustand ihren Grundzustand auf. Zudem hintergreifen die Rastnasen 18 im eingebauten Zustand einen Rand 5 einer Öffnung in der Befestigungsgeometrie 2 am einzubauenden Bauteil 1, durch welche die offenen Enden 12B der Arme 12 des Ausgleichselements 10 geführt sind.How out 3 can also be seen, is the compensation element 10 when installed between the mounting surface 3 the fastening geometry 2 and a support surface of the fastening dome 9A arranged. Here the arms point 12th of the compensation element 10 their basic state when installed. In addition, the locking lugs engage behind 18th an edge when installed 5 an opening in the fastening geometry 2 on the component to be installed 1 through which the open ends 12B the poor 12th of the compensation element 10 are led.

Um das ausgewählte Ausgleichselement 10 im Schritt S130 zu spreizen, werden Spitzen der Schenkel 22 der Spreizzange 20 in die als konische Bohrungen 14A ausgeführten Interaktionspunkte 14 eingeführt und leicht zusammendrückt. Dadurch wird das Ausgleichselement 10 gehalten und kann zu seinem Einbauort an der Befestigungsgeometrie 2 geführt werden. Beim Erreichen des Einbauorts wird die Zange 20 fest zusammendrückt, so dass die verbundenen Enden 12A der Arme 12 des Ausgleichselements 10 auseinandergespreizt werden, wodurch die offenen Enden 12B der Arme 12 des Ausgleichselements 10 zusammendrückt und in die korrespondierende Öffnung der Befestigungsgeometrie 2 eingeführt werden können. Nach Erreichen der Endlage, in welcher die Rastnasen 18 des Ausgleichselements 10 die Öffnung in der Befestigungsgeometrie 2 durchgreifen, wird die Spreizkraft zurückgenommen, so dass sich die offenen Enden 12B der Arme 12 des Ausgleichselements 12 voneinander entfernen und die Rastnasen 18 den Rand 5 der Öffnung in der Befestigungsgeometrie 2 hintergreifen, so dass das Ausgleichselement 10 am Einbauort fixiert ist.Around the selected compensation element 10 in step S130 to spread, become tips of the thighs 22nd the spreader 20th into the as conical holes 14A executed interaction points 14th inserted and slightly compressed. This becomes the compensation element 10 held and can to its installation location on the fastening geometry 2 be guided. When the installation site is reached, the pliers 20th firmly squeezing so that the connected ends 12A the poor 12th of the compensation element 10 spread apart, causing the open ends 12B the poor 12th of the compensation element 10 compresses and into the corresponding opening of the fastening geometry 2 can be introduced. After reaching the end position in which the locking lugs 18th of the compensation element 10 the opening in the fastening geometry 2 reach through, the expansion force is reduced, so that the open ends 12B the poor 12th of the compensation element 12th away from each other and the locking lugs 18th the edge 5 the opening in the fastening geometry 2 reach behind so that the compensation element 10 is fixed at the installation site.

Zum Ausbau wird die Spreizzange 20 in Wirkverbindung mit den Interaktionspunkten 14 gebracht und fest zusammendrückt. Dadurch werden die verbundenen Enden 12A der Arme 12 des Ausgleichselements 10 auseinandergespreizt, wodurch die offenen Enden 12B der Arme des Ausgleichselements 10 zusammendrückt werden. Dadurch können die Rastnasen 18 aus der Öffnung in der Befestigungsgeometrie 2 am einzubauenden Bauteil 1 gezogen und das Ausgleichselement 10 kann wieder demontiert werden.The expanding pliers are used for expansion 20th in operative connection with the interaction points 14th brought and pressed together firmly. This will connect the ends 12A the poor 12th of the compensation element 10 spread apart, creating the open ends 12B the arms of the compensating element 10 be squeezed. This allows the locking lugs 18th from the opening in the fastening geometry 2 on the component to be installed 1 pulled and the compensation element 10 can be dismantled again.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: BauteilComponent
1A1A: Head-up-DisplayHead-Up Display
22: BefestigungsgeometrieFastening geometry
33: BefestigungsflächeMounting surface
44th: DurchgangsöffnungThrough opening
55: Randedge
77th: ModulträgerModule carrier
99: BefestigungsbereichAttachment area
9A9A: BefestigungsdomFixing dome
1010: AusgleichselementCompensation element
1212th: Armpoor
12A12A: verbundenes Endeconnected end
12B12B: offenes Endeopen end
1313th: AussparungRecess
1414th: InteraktionspunktInteraction point
14A14A: Bohrungdrilling
1616: federnde Verbindungresilient connection
16.116.1: Schenkelleg
1818th: RastnaseLocking lug
2020th: SpreizzangeSpreader pliers
2222nd: Schenkelleg
FF.: SpreizkraftSpreading force
100100: Verfahren zum Toleranzausgleich beim Einbau eines BauteilsProcedure for tolerance compensation when installing a component
S100 bis S150S100 to S150: VerfahrensschrittProcess step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 3319661 A1 [0004]

Claims

Compensating element (10) made of a sheet-like material, with a predetermined thickness and with two arms (12) connected to one another at one end (12A), characterized in that the two arms (12) are resiliently connected to one another and at their connected ends (12A) ) each have at least one interaction point (14) at which a deformation force (F) can be introduced into the compensating element (10), the two arms (12) being aligned approximately parallel in a basic state of the compensating element (10) and by means of the introducible spreading force (F) can be spread apart at their interconnected ends (12A) and are compressible at their open ends (12B).

Compensating element (10) after Claim 1 , characterized in that the resilient connection (16) between the two arms (12) is V-shaped with two legs (16.1) which are spread by the introduced spreading force (F) so that the interaction points (14) and move the connected ends (12A) of the two arms (12) away from each other, the two legs (16.1) of the resilient connection (16) between the two arms (12) contracting again when the spreading force (F) is reduced, so that the interaction points (14) and the connected ends (12A) of the two arms (12) move towards each other again and the compensation element (10) assumes its basic state.

Compensating element (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the interaction points (14) are provided to enter into a temporary operative connection with expanding pliers (20) so that the expanding force (F) can be introduced via these.

Compensating element (10) according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that the interaction points (14) are each formed by a recess and / or a bore (14A).

Compensating element (10) according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that a locking lug (18) is formed at each of the open ends (12B) of the arms (12).

Method (100) for tolerance compensation when installing a component (1), with the following steps: pre-assembly of the component (1), determination of tolerances to be compensated, selection of at least one compensation element (10), which according to one of the Claims 1 until 5 is executed, with a thickness suitable for tolerance compensation, spreading the selected compensating element (10) by temporarily introducing an expanding force (F), installing the selected compensating element (10) in the expanded state under a fastening surface (3) of the component (1), and withdrawing it the expansion force (F), so that the compensation element (10) is fixed at the installation location.

Method (100) according to Claim 6 , characterized in that the arms (12) of the compensating element (10) have their basic state in the installed state.

Method (100) according to Claim 6 or 7th , characterized in that the compensating element (10) in the installed state is arranged between the fastening surface (3) of the component (1) and a fastening area (9) at the installation site.

Method (100) according to one of the Claims 6 until 7th , characterized in that the locking lugs (18) in the installed state engage behind an edge (5) of an opening in the fastening geometry (2) on the component 1 to be installed, through which the open ends 12B of the arms 12 of the compensating element 10 are guided.

Method (100) according to one of the Claims 6 until 9 , characterized in that the component (1) to be installed is a head-up display (1A) which is installed in a dashboard of a vehicle.