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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fixierungselement zur Fixierung eines Scheinwerfers an einer Fahrzeugbauteilgruppe aufweisend einen Schaftabschnitt, der in eine Durchgangsöffnung des Scheinwerfers einsetzbar ist, und einen ersten Gewindeabschnitt, der in ein Gewinde der Fahrzeugbauteilgruppe einschraubbar ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Fahrzeugbauteilgruppe aufweisend wenigstens einen Stützträger und wenigstens einen Scheinwerfer, wobei der Scheinwerfer an dem Stützträger mittels eines derartigen Fixierungselements gesichert ist, sowie ein Fahrzeug mit einer derartigen Fahrzeugbauteilgruppe.
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Moderne Kraftfahrzeuge weisen an der Front eine modularisierte Fahrzeugbauteilgruppe auf, die auch als Frontendmodul bezeichnet werden kann. Das Frontendmodul weist einen Stützträger auf, der an einer Fahrzeugkarosserie befestigt wird und an dem eine Vielzahl an Komponenten, wie beispielsweise Kühlkomponenten, Stoßfänger oder Scheinwerfer, montiert werden.
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Aus
EP 1 504 954 A2 geht eine Befestigungsvorrichtung zur Befestigung einer Leuchtenanordnung an einem Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs hervor. Die Befestigungsvorrichtung weist eine Gehäusehalterung zum Halten und Ausrichten eines Gehäuses der Leuchtenanordnung, mindestens eine Führungsschiene, die an dem Karosserieteil befestigt ist, an der die Gehäusehalterung befestigt und ausgerichtet ist, mindestens eine Mutter und jeweils eine in das Material der Mutter selbst schneidende Schraube zur Befestigung der Gehäusehalterung mit der Führungsschiene, mindestens einem an der Gehäusehalterung oder an der Führungsschiene angeordneten Führungsstift und einem an der Führungsschiene beziehungsweise der Gehäusehalterung vorgesehenen Führungsloch zum Einführen des Führungsstifts und zum gegenseitigen Ausrichten von Mutter und Schraube auf.
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Damit das Frontendmodul an der Fahrzeugkarosserie gefügt werden kann, müssen die Scheinwerfer im Frontendmodul lose gelagert sein. Ansonsten könnten Beschädigungen an einer Seitenwand der Fahrzeugkarosserie durch Kühlrippen am Scheinwerfer beim Fügeprozess an die Fahrzeugkarosserie entstehen. Durch die lose Lagerung kann der Scheinwerfer beim Fügen in Fahrzeugquerrichtung nach innen gedrückt werden, so dass eine Beschädigung der Seitenwand durch die Kühlrippen des Scheinwerfers vermieden wird. Nachteilig hierbei ist, dass sich dabei Gummidichtlippen am Scheinwerfer lösen können.
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Typischerweise erfolgt die lose Lagerung des Scheinwerfers im Frontendmodul mittels einer M6-Schraube, die in eine passende Gewindebohrung des Stützträgers eingeschraubt wird. Die M6-Schraube wird zum Einschrauben in das Innengewinde durch eine im Scheinwerfergehäuse eingebrachte Bohrung hindurchgeführt, welche einen Durchmesser von ca. 13 mm aufweist. Dadurch schwimmt der Scheinwerfer im Frontendmodul.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fixierungselement, eine Fahrzeugbauteilgruppe und ein Fahrzeug zu schaffen, die zum Fügen der Fahrzeugbauteilgruppe an einer Fahrzeugkarosserie eine verbesserte lose Lagerung eines Scheinwerfers an der Fahrzeugbauteilgruppe ermöglichen.
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Zur Lösung der Aufgabe wird ein Fixierungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Fahrzeugbauteilgruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen des Fixierungselements und der Fahrzeugbauteilgruppe sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Fixierungselement zur Fixierung eines Scheinwerfers an einer Fahrzeugbauteilgruppe, insbesondere zum Heften eines Scheinwerfers an einer Fahrzeugbauteilgruppe vorgeschlagen. Das Fixierungselement weist einen Schaftabschnitt, der in eine Durchgangsöffnung des Scheinwerfers einsetzbar ist, und einen ersten Gewindeabschnitt, der in ein Gewinde der Fahrzeugbauteilgruppe einschraubbar ist, auf, wobei der Schaftabschnitt ausgebildet ist, eine Lage zwischen dem Scheinwerfer und der Fahrzeugteilbaugruppe zu sichern.
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Der Schaftabschnitt des Fixierungselementes ermöglicht, den Scheinwerfer enger an der Fahrzeugbauteilgruppe zu führen. Somit verhindert das Fixierungselement, dass der in der Fahrzeugbauteilgruppe lose gelagerte Scheinwerfer nicht schwimmt. Zudem ermöglicht das Fixierungselement, dass sich der Scheinwerfer in einer optimalen Lage befindet, um die Fahrzeugbauteilgruppe beschädigungsfrei an einer Fahrzeugkarosserie fügen zu können. Darüber hinaus wird eine Kollisionsgefahr zwischen Kühlrippen am Scheinwerfer und einer Seitenwand der Fahrzeugkarosserie vermieden. Dadurch entfällt ein Drücken des Scheinwerfers in Fahrzeugquerrichtung nach innen, so dass ein Ablösen einer Gummidichtlippe des Scheinwerfers vermieden wird. Darüber hinaus ermöglicht das Fixierungselement, dass sich der Scheinwerfer in Ideallage an der Fahrzeugbauteilgruppe befindet. Dadurch kann es nicht mehr erforderlich sein, dass der Scheinwerfer im Folgeprozess eingestellt werden muss.
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Eine Fahrzeugbauteilgruppe kann vorliegend ein Frontendmodul sein, das einen Stützträger beziehungsweise Montageträger aufweist, an dem Fahrzeugkomponenten, wie beispielsweise Kühlkomponenten oder Scheinwerfer befestigt werden.
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Der Scheinwerfer kann vorliegend auch als Fahrzeugscheinwerfer oder als Frontleuchtenkombinationen (FLK) bezeichnet werden.
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Vorteilhaft ist das Fixierungselement in eine Durchgangsöffnung eines Scheinwerfergehäuses des Scheinwerfers einsetzbar. Weiterhin vorteilhaft ist in die Durchgangsöffnung eine Buchse eingesetzt, in die das Fixierungselement eingesetzt ist. Weiterhin vorteilhaft ist die Buchse als Hohlmutter mit einem Außengewinde, insbesondere mit einem selbstschneidenden Außengewinde ausgebildet, wobei die Hohlmutter in die Durchgangsöffnung eingeschraubt ist. Vorteilhaft ist die Durchgangsöffnung in einer am Scheinwerfergehäuse abragenden Befestigungslasche ausgebildet.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt ausgebildet, dass der Scheinwerfer an der Fahrzeugbauteilgruppe mit einer engen Toleranz und wenig Spiel geführt ist. Folglich sitzt der Schaftabschnitt mit einer geringen Toleranz und geringem Spiel in der Durchgangsöffnung beziehungsweise in einer in die Durchgangsöffnung eingesetzten Buchse, insbesondere Hohlmutter ein.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Schaftabschnitt einen ersten Außendurchmesser auf, und die Durchgangsöffnung oder die Buchse weist einen ersten Innendurchmesser auf, wobei der erste Außendurchmesser gleich oder kleiner, insbesondere geringfügig kleiner als der erste Innendurchmesser ist. Dadurch ist ein geringes Spiel zwischen dem Fixierungselement und der Durchgangsöffnung oder der Buchse vorhanden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Schaftabschnitt als ein Passschaft ausgebildet. Der Passschaft ist in die Durchgangsöffnung oder in eine in die Durchgangsöffnung eingesetzte Buchse eingesetzt und sichert eine Lage zwischen dem Scheinwerfergehäuse und der Fahrzeugbauteilgruppe. Vorteilhaft ist zwischen dem Passschaft und der Durchgangsöffnung oder der Buchse ein geringes Spiel zur Einstellung des Scheinwerfers vorhanden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fixierungselement einen Kopfabschnitt auf, der form- und/oder kraftschlüssig mit dem Schaftabschnitt verbunden ist. Somit können der Kopfabschnitt und der Schaftabschnitt mittels unterschiedlicher Fertigungsverfahren und/oder aus unterschiedlicher Materialien hergestellt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kopfabschnitt einen zweiten Gewindeabschnitt auf, der in ein Innengewinde des Schaftabschnittes eingeschraubt ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Schaftabschnitt und der Gewindeabschnitt aus einem ersten Werkstoff und der Kopfabschnitt ist aus einem zweiten Werkstoff. Dadurch ist es möglich, den Kopfabschnitt aus einem leichteren Werkstoff und/oder mit einem anderen Fertigungsverfahren herzustellen. Vorteilhaft sind der Schaftabschnitt und der Gewindeabschnitt stoffschlüssig und materialeinheitlich miteinander verbunden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erste Werkstoff ein Metall und der zweite Werkstoff ist ein Kunststoff. Da der Kopfabschnitt aus einem Kunststoff ist, weist das Fixierungselement ein geringes Gewicht auf. Dadurch wird die Handhabung einer Vielzahl an beispielsweise in einem Behältnis aufbewahrten Fixierungselementen erleichtert. Vorteilhaft ist das Metall gehärtet. Weiterhin vorteilhaft ist der Kunststoff ein faserverstärkter Kunststoff. Da der Kopfabschnitt aus Kunststoff ist, kann dieser durch ein additives Fertigungsverfahren oder durch Spritzgießen hergestellt werden.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Kopfabschnitt einen Betätigungsabschnitt mit am Umfangsrand eingebrachten Längsvertiefungen auf. Die Längsvertiefungen verbessern die manuelle Handhabung beim Einschrauben des Kopfabschnittes in den Schaftabschnitt und/oder beim Einschrauben des Fixierungselements in das Gewinde des Stützträgers.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Fahrzeugbauteilgruppe vorgeschlagen, die wenigstens einen Stützträger und wenigstens einen Scheinwerfer aufweist, wobei der Scheinwerfer an dem Stützträger mittels eines erfindungsgemäßen Fixierungselements gesichert ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist der Scheinwerfer eine Durchgangsöffnung mit einer darin eingesetzten Buchse auf, wobei das Fixierungselement in die Buchse eingesetzt und in ein Gewinde des Stützträgers eingeschraubt ist. Die Buchse kann als eine Hohlmutter mit einem Außengewinde ausgebildet sein. Die Hohlmutter kann über ihr Außengewinde in ein Innengewinde der Durchgangsöffnung eingeschraubt sein. Alternativ kann das Außengewinde ein selbstschneidendes Außengewinde sein, welches sich beim Eindrehen in die Durchgangsöffnung einschneidet. Vorteilhaft ist die Durchgangsöffnung in ein Scheinwerfergehäuse des Scheinwerfers eingebracht. Weiterhin vorteilhaft ist die Durchgangsöffnung in einer vom Scheinwerfergehäuse abragenden Befestigungslasche eingebracht.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeugbauteilgruppe vorgeschlagen.
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Nachfolgend werden ein Fahrzeug, eine Fahrzeugbauteilgruppe, ein Fixierungselement sowie weitere Merkmale und Vorteile anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Figuren schematisch dargestellt ist. Hierbei zeigt:
- 1 ein Fahrzeug mit einer Fahrzeugbauteilgruppe;
- 2 eine perspektivische Darstellung der Fahrzeugbauteilgruppe, wobei ein Scheinwerfergehäuse eines Scheinwerfers an einem Stützträger der Fahrzeugbauteilgruppe mittels eines Fixierungselements gesichert ist;
- 3 eine vergrößerte Darstellung eines Querschnitts durch das Fixierungselement, das Scheinwerfergehäuse und den Stützträger entlang der Linie III-III in 2; und
- 4 eine vergrößerte Darstellung des Fixierungselements.
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In 1 ist ein Fahrzeug 10 gezeigt, das eine Fahrzeugbauteilgruppe 12 aufweist. Das Fahrzeug 10 kann ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und/oder mit einer als Elektromotor ausgebildeten Antriebsmaschine sein.
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Die Fahrzeugbauteilgruppe 12 ist vorliegend ein Frontendmodul 14 und weist einen Stützträger 16 und einen Scheinwerfer 18 sowie weitere nicht dargestellte Komponenten, die mit dem Stützträger 16 verbunden sind, auf, wie in 2 ersichtlich ist.
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Der Scheinwerfer 18 weist ein Scheinwerfergehäuse 20 und eine mit dem Scheinwerfergehäuse 20 verbundene Streuscheibe 22 auf. Der Scheinwerfer 18 ist über eine von dem Scheinwerfergehäuse 20 abragenden Befestigungslasche 19 mit dem Stützträger 16 verbunden.
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Zur Verbindung des Scheinwerfers 18 mit dem Stützträger 16 weist die Stützlasche 19 eine Durchgangsöffnung 21 auf, in die eine Buchse 23 eingeschraubt ist. In die Buchse 23 wird eine nicht dargestellte Schraube eingesetzt und in ein Gewinde 40 des Stützträgers 16 eingeschraubt. Die Buchse 23 ist eine Hohlbuchse mit einem selbstschneidenden Außengewinde, das in die Durchgangsöffnung 21 eingeschraubt ist.
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Das Frontendmodul 14 wird über den Stützträger 16 an einer nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie des Fahrzeugs 10 befestigt. Beim Fügeprozess des Frontendmoduls 14 an der Fahrzeugkarosserie können Beschädigungen an einer Seitenwand der Fahrzeugkarosserie durch nicht dargestellte Kühlrippen des Scheinwerfergehäuses 20 entstehen. Um diese Beschädigungen zu vermeiden, ist es erforderlich, das Scheinwerfergehäuse 20 lose an dem Stützträger 16 zu lagern. Damit der Scheinwerfer 18 während des Fügeprozeses nicht zu sehr in dem Stützträger 16 schwimmt, wird das Scheinwerfergehäuse 20 mittels eines in den 2 bis 4 dargestellten Fixierungselements 24 an dem Stützträger 16 gesichert, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Wie insbesondere in den 3 und 4 ersichtlich ist, ist das Fixierungselement 24 zweiteilig ausgebildet, wobei das Fixierungselement 24 einen Schaftabschnitt 26, einen ersten Gewindeabschnitt 28 und einen mit dem Schaftabschnitt 26 verbundenen Kopfabschnitt 30 aufweist.
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Der Schaftabschnitt 26 und der Gewindeabschnitt 28 sind materialeinheitlich und stoffschlüssig miteinander verbunden und aus einem ersten Werkstoff. Der erste Werkstoff kann ein Metall, insbesondere ein gehärtetes Metall sein.
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Der Kopfabschnitt 30 ist mit dem Schaftabschnitt 28 verschraubt. Der Kopfabschnitt 30 ist aus einem zweiten Werkstoff, der sich von dem ersten Werkstoff unterscheidet. Der zweite Werkstoff ist vorliegend ein Kunststoff, insbesondere ein faserverstärkter Kunststoff. Der aus einem Kunststoff hergestellte Kopfabschnitt 30 kann mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt werden. Da der Kopfabschnitt 30 aus einem Kunststoff ist, weist das Fixierungselement 24 ein geringes Gewicht auf, was die Handhabung eines Behältnisses, in welchem sich eine Vielzahl an Fixierungselementen 24 befinden, erleichtert.
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Der Kopfabschnitt 30 weist einen Betätigungsabschnitt 32, einen ersten Übergangsabschnitt 34 mit einem konischen Verlauf, einen ersten zylindrischen Abschnitt 36, einen zweiten Übergangsabschnitt 38 mit einem konischen Verlauf und einen zweiten Gewindeabschnitt 40 auf. Der Betätigungsabschnitt 32 weist am Umfangsrand 42 eingebrachte Längsvertiefungen 44 auf, die die manuelle Handhabung beim Einschrauben des Kopfabschnittes 30 in den Schaftabschnitt 26 und beim Einschrauben des Fixierungselements 24 in das Gewinde 40 des Stützträgers 16 verbessern.
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Der zweite Gewindeabschnitt 40 ist als ein Außengewinde ausgebildet, wobei der zweite Gewindeabschnitt 40 in ein Innengewinde 45 des Schaftabschnittes 26 eingeschraubt ist.
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Der Schaftabschnitt 26 weist einen zweiten zylindrischen Abschnitt 46, einen Passschaft 48 und einen dritten Übergangsabschnitt 50 mit einem konischen Verlauf auf.
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Über den Passschaft 48 wird das Scheinwerfergehäuse 20 lose an dem Stützträger gelagert, indem der Passschaft 48 in die Buchse 36 eingesetzt ist, wie in 3 ersichtlich ist. Der Passschaft 48 weist einen Außendurchmesser DA auf, der gleich oder geringfügig kleiner ist als ein Innendurchmesser DI der Buchse 23. Dadurch ist eine enge Toleranz zwischen dem Passschaft 32 und der Buchse 23 gegeben, so dass der Passschaft 48 eine Lage zwischen dem Scheinwerfergehäuse 20 und dem Stützträger 16 sichert. Darüber hinaus ermöglicht das geringe Spiel eine Einstellung des Scheinwerfers 18 relativ zu einer Fahrzeugkarosserie.
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Der Gewindeabschnitt 28 weist ein erstes Außengewinde 52, das in das Gewinde 40 des Stützträgers 16 eingeschraubt ist, und einen Zapfenabschnitt 54 mit einer endseitigen Einführschräge 56 zum Einführen des Fixierungselementes 24 in das Gewinde 40 auf.
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Im Folgenden wird ein mögliches Verfahren zum Sichern der Lage zwischen dem Scheinwerfer 18 und der Fahrzeugbauteilgruppe 12 mittels des Fixierungselements 24 beschrieben. Zunächst wird die in der Durchgangsöffnung 21 eingesetzte Buchse 23 derart platziert, dass selbige mit dem Gewinde 40 des Stützträgers 16 fluchtet. Anschließend wird der Gewindeabschnitt 28 in das Gewinde 40 eingesetzt, indem das Fixierungselement 24 in die Buchse 23 eingesetzt und hindurchgeführt wird. Danach wird das Fixierungselement 24 in das Gewinde 40 eingeschraubt, indem der Kopfabschnitt 30, insbesondere der Betätigungsabschnitt 32 gedreht wird, bis der dritte Übergangsabschnitt 50 an dem Stützträger 16 anliegt, wie in 3 ersichtlich ist. Nach dem Fügen des Frontendmoduls 14 mit einer Fahrzeugkarosserie kann das Fixierungselement 24 durch Herausschrauben aus dem Gewinde 40 und anschließendem Herausziehen aus der Buchse 23 wieder entfernt werden und ein nicht dargestelltes Befestigungsmittel kann in das Gewinde 40 eingeschraubt werden, um den Scheinwerfer 18 an dem Stützträger 16 festzulegen.
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Das Fixierungselement 24 ermöglicht mit seinem Passschaft 48, das Scheinwerfergehäuse 20 enger an dem Stützträger 16 zu führen. Somit verhindert das Fixierungselement 24, dass der in der Fahrzeugbauteilgruppe 12 lose gelagerte Scheinwerfer 18 nicht schwimmt. Zudem ermöglicht das Fixierungselement 24, dass sich das Scheinwerfergehäuse 20 in einer optimalen Lage befindet, um die Fahrzeugbauteilgruppe 12 beschädigungsfrei an einer Fahrzeugkarosserie fügen zu können. Dadurch entfällt beim Fügen ein Drücken des Scheinwerfergehäuses 20 in Fahrzeugquerrichtung nach innen, so dass ein Ablösen einer Gummidichtlippe des Scheinwerfers 18 vermieden wird. Darüber hinaus ermöglicht das Fixierungselement 24, dass sich der Scheinwerfer 18 in Ideallage an der Fahrzeugbauteilgruppe 12 befindet, so dass ein Einstellen des Scheinwerfers 18 im Folgeprozess nicht mehr erforderlich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Fahrzeug
- 12
- Fahrzeugbauteilgruppe
- 14
- Frontendmodul
- 16
- Stützträger
- 18
- Scheinwerfer
- 19
- Befestigungslasche
- 20
- Scheinwerfergehäuse
- 21
- Durchgangsöffnung
- 22
- Streuscheibe
- 23
- Buchse
- 24
- Fixierungselement
- 26
- Schaftabschnitt
- 28
- erster Gewindeabschnitt
- 30
- Kopfabschnitt
- 32
- Betätigungsabschnitt
- 34
- erster Übergangsabschnitt
- 36
- erster zylindrischer Abschnitt
- 38
- zweiten Übergangsabschnitt
- 40
- zweiter Gewindeabschnitt
- 42
- Umfangsrand
- 44
- Längsvertiefungen
- 45
- Innengewinde
- 46
- zweiter zylindrischer Abschnitt
- 48
- Passschaft
- 50
- dritter Übergangsabschnitt
- 52
- erstes Außengewinde
- 54
- Zapfenabschnitt
- 56
- Einführschräge
- DA
- Außendurchmesser des Passschaftes
- DI
- Innendurchmesser der Buchse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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