DE102022134745A1

DE102022134745A1 - Befestigungsanordnung mit toleranzausgleich

Info

Publication number: DE102022134745A1
Application number: DE102022134745.1A
Authority: DE
Inventors: Bin Chen
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2022-12-23
Publication date: 2023-06-29
Also published as: US20230204055A1

Abstract

Die vorliegende Offenbarung sieht eine Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich zur Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil vor, die ein erstes Ausgleichselement und ein zweites Ausgleichselement aufweist. Das erste Ausgleichselement weist einen ersten Trägerabschnitt auf, der mit einer ersten Aufnahmeöffnung vorgesehen ist, die einen Schaft eines Befestigungselements aufnimmt und mit dem ersten Bauteil verbindbar und relativ zu dem ersten Bauteil in Längsrichtung beweglich ist. Das zweite Ausgleichselement weist einen zweiten Trägerabschnitt auf, der mit einer zweiten Aufnahmeöffnung vorgesehen ist, die den Schaft des Befestigungselements aufnimmt und mit dem ersten Bauteil verbindbar und relativ zu dem ersten Bauteil in zumindest einer Querrichtung senkrecht zu der Längsrichtung beweglich ist. Der erste Trägerabschnitt und der zweite Trägerabschnitt sind einer durch das Befestigungselement ausgeübten axialen Befestigungskraft ausgesetzt und sind zumindest teilweise aus Metall gefertigt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf eine Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und insbesondere auf eine Befestigungsanordnung, die in der Lage ist, eine Toleranz auszugleichen, und die zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil ausgestaltet ist.
HINTERGRUND
Eine Befestigungsanordnung mit einer Toleranzausgleichsfunktion kann fertigungs- und montagebedingte Toleranzen bei der Befestigung zweier Bauteile kompensieren. Eine solche Befestigungsanordnung beinhaltet im Allgemeinen Befestigungselemente mit Gewinde, und die Befestigung zwischen den Bauteilen wird durch das Drehmoment der Befestigungselemente mit Gewinde erreicht. In den bestehenden Befestigungsanordnungen sind die Bauteile, außer den Befestigungselementen mit Gewinde, in der Regel aus Kunststoff gefertigt.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die vorliegende Offenbarung sieht eine Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich zur Befestigung eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil vor. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich weist ein erstes Ausgleichselement und ein zweites Ausgleichselement auf. Das erste Ausgleichselement weist einen ersten Trägerabschnitt auf. Der erste Trägerabschnitt ist mit einer ersten Aufnahmeöffnung vorgesehen. Die erste Aufnahmeöffnung ist zur Aufnahme eines Schaftes eines Befestigungselements ausgestaltet. Das erste Ausgleichselement ist für die Verbindung mit dem ersten Bauteil ausgestaltet und relativ zu dem ersten Bauteil in einer Längsrichtung beweglich. Das zweite Ausgleichselement weist einen zweiten Trägerabschnitt auf. Der zweite Trägerabschnitt ist mit einer zweiten Aufnahmeöffnung vorgesehen. Die zweite Aufnahmeöffnung ist zur Aufnahme des Schaftes des Befestigungselements ausgestaltet. Der zweite Trägerabschnitt ist für die Verbindung mit dem ersten Bauteil ausgestaltet und relativ zu dem ersten Bauteil in zumindest einer Querrichtung senkrecht zu der Längsrichtung beweglich. Der erste Trägerabschnitt und der zweite Trägerabschnitt sind so ausgestaltet, dass sie einer durch das Befestigungselement aufgebrachten axialen Befestigungskraft ausgesetzt sind, und der erste Trägerabschnitt und der zweite Trägerabschnitt sind zumindest teilweise aus Metall gefertigt.
Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weist ferner das Befestigungselement auf. Das Befestigungselement weist einen Bolzen und eine Mutter auf. Der Bolzen weist den Schaft und eine radiale Bolzenverlängerung auf, die sich radial von dem Schaft aus erstreckt. Die Mutter weist eine Gewindeverbindung und eine radiale Mutterverlängerung auf, die sich radial von der Gewindeverbindung aus erstreckt, wobei die Gewindeverbindung über ein Gewinde mit dem Schaft verbunden ist. Der erste Trägerabschnitt und der zweite Trägerabschnitt befinden sich zwischen der radialen Bolzenverlängerung und der radialen Mutterverlängerung, und die sich mit der radialen Bolzenverlängerung und der radialen Mutterverlängerung in Längsrichtung überschneidenden Teile des ersten Trägerabschnitts und des zweiten Trägerabschnitts sind zumindest teilweise aus Metall gefertigt.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weist der erste Trägerabschnitt ein erstes Metallringbauteil und ein erstes Kunststoffbauteil auf. Das erste Metallringbauteil ist mit dem ersten Kunststoffbauteil verbunden. Der zweite Trägerabschnitt weist ein zweites Metallringbauteil und ein zweites Kunststoffbauteil auf. Das zweite Metallringbauteil ist mit dem zweiten Kunststoffbauteil verbunden. Das erste Metallringbauteil und das zweite Metallringbauteil überschneiden sich in Längsrichtung zumindest teilweise mit der radialen Bolzenverlängerung und der radialen Mutterverlängerung.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen ist das erste Metallringbauteil des ersten Trägerabschnitts durch ein Einspritzgussverfahrens einstückig mit dem ersten Kunststoffbauteil ausgebildet oder durch einen Montageprozess mit dem ersten Kunststoffbauteil verbunden. Das zweite Metallringbauteil des zweiten Trägerabschnitts ist durch ein Einspritzgussverfahren einstückig mit dem zweiten Kunststoffbauteil ausgebildet oder durch einen Montageprozess mit dem zweiten Kunststoffbauteil verbunden.
Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weist ferner ein zum Einführen in das erste Bauteil ausgestaltetes Einführungsende und ein dem Einführungsende gegenüberliegendes Betätigungsende sowie Begrenzungsmittel auf. Das Einführungsende ist entweder durch den Bolzen oder die Mutter und das Betätigungsende durch das andere von Bolzen und Mutter ausgebildet. Der Bolzen oder die Mutter, der/die das Einführungsende ausbildet, weist eine Einführungsposition und eine verriegelte Position auf und ist zwischen der Einführungsposition und der verriegelten Position drehbar ausgebildet. Der Bolzen oder die Mutter, der/die das Einführungsende ausbildet, weist einen Gegenabschnitt auf. Die Begrenzungsmittel sind Strukturen, die auf dem zweiten Trägerabschnitt um die zweite Aufnahmeöffnung vorgesehen sind, und die Begrenzungsmittel sind ausgestaltet, mit dem Gegenabschnitt zusammenzupassen, um die Einführungsposition und die verriegelte Position zu definieren.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen umfassen die Begrenzungsmittel eine Begrenzungskante in einer ersten Richtung und eine Begrenzungskante in einer zweiten Richtung, die einander gegenüberliegen, und einen Drehraum, der zwischen der Begrenzungskante in der ersten Richtung und der Begrenzungskante in der zweiten Richtung definiert ist und mit der zweiten Aufnahmeöffnung in Verbindung steht. Die Begrenzungskante in der ersten Richtung entspricht der Einführungsposition und die Begrenzungskante in der zweiten Richtung entspricht der verriegelten Position. Der Bolzen oder die Mutter, der/die das Einführungsende ausbildet, ist in dem Drehraum drehbar.
Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weist ferner Rückhaltemittel auf. Die Rückhaltemittel sind für das Zusammenpassen mit dem Gegenabschnitt ausgestaltet, sodass der Bolzen oder die Mutter, der bzw. die das Einführungsende ausbildet, in der Einführungsposition gehalten wird, wenn das Betätigungsende einer Drehkraft ausgesetzt ist, die geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weisen die Rückhaltemittel einen zwischen dem ersten Trägerabschnitt und dem zweiten Trägerabschnitt angeordneten Halter auf, wobei der zweite Trägerabschnitt mit dem Halter zusammenpasst, um die Drehung des Halters gegenüber dem zweiten Trägerabschnitt zu begrenzen. Der Teil des Halters, der sich mit dem ersten Trägerabschnitt, dem zweiten Trägerabschnitt, der radialen Bolzenverlängerung und der radialen Mutterverlängerung in Längsrichtung überschneidet, ist zumindest teilweise aus Metall gefertigt.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weisen die Rückhaltemittel Strukturen auf, die an dem zweiten Trägerabschnitt um die zweite Aufnahmeöffnung vorgesehen sind.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen sind die Rückhaltemittel und die Begrenzungsmittel an verschiedenen axialen Positionen der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich angeordnet, und die Rückhaltemittel weisen zumindest zwei Rückhalterippen auf. Die zumindest zwei Rückhalterippen sind aus Kunststoff gefertigt und so ausgestaltet, dass sie sich verformen, wenn sie einer bestimmten Drehkraft ausgesetzt sind. Der Gegenabschnitt weist zumindest eine Kante auf, und die zumindest eine Kante ist zwischen den zumindest zwei Rückhalterippen rückhaltbar.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen sind die Rückhaltemittel und die Begrenzungsmittel an der gleichen axialen Position der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich angeordnet, und die Rückhaltemittel weisen einen Rückhaltevorsprung auf, der sich zwischen der gegenüberliegenden Begrenzungskante in der ersten Richtung und der Begrenzungskante in der zweiten Richtung befindet. Der Rückhaltevorsprung ist aus Kunststoff gefertigt und so ausgestaltet, dass er sich verformt, wenn er einer bestimmten Drehkraft ausgesetzt wird. Der Gegenabschnitt weist zumindest eine Kante auf, und die zumindest eine Kante wird zwischen der Begrenzungskante in der ersten Richtung und dem Rückhaltevorsprung zurückgehalten.
In der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß den obigen Ausführungen weist das erste Ausgleichselement einen rohrförmigen Hauptkörperabschnitt auf, und der erste Trägerabschnitt ist ein ringförmiger Flansch, der an einem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts angeordnet ist. Der rohrförmige Hauptkörperabschnitt ist mit einem Gewindeabschnitt an einer seiner Außenflächen vorgesehen, und das erste Ausgleichselement ist über den Gewindeabschnitt des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts mit dem ersten Bauteil verbunden. Das zweite Ausgleichselement weist ferner ein Paar elastischer Verbindungsarme auf, die jeweils an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Trägerabschnitts angeordnet sind, und der zweite Trägerabschnitt ist über das Paar elastischer Verbindungsarme mit dem ersten Bauteil verbunden.
Figurenliste

1A ist eine perspektivische Ansicht einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
1B ist eine Explosionsansicht der in 1A dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
2A ist eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausgleichselements der in 1B dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
2B ist eine Explosionsansicht des ersten in 2A dargestellten Ausgleichselements;
3A ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausgleichselements der in 1B dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
3B ist eine Explosionsansicht des zweiten in 3A dargestellten Ausgleichselements;
4A ist eine perspektivische Ansicht eines Bolzens der in 1B dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich aus einer Perspektive;
4B ist eine perspektivische Ansicht des in 4A dargestellten Bolzens aus einer anderen Perspektive;
5 ist eine perspektivische Ansicht der in 1A dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich, deren Einführungsende sich in einer Einführungsposition befindet,
6 ist eine Explosionsansicht eines Halters der in 1B dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
7 ist eine axiale Querschnittsansicht der in 1A dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
8A ist eine perspektivische Teilansicht eines ersten Bauteils, das die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich aus 1A verwendet;
8B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 8A;
8C ist eine perspektivische Ansicht der in 1A dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des in 8A dargestellten ersten Bauteils in einem vormontierten Zustand;
8D ist eine perspektivische Teilansicht eines zweiten Bauteils, das die Befestigungsanordnung aus 1A verwendet;
9A ist eine Querschnittsansicht eines ersten Schritts in einem Montageprozess zur Befestigung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des ersten Bauteils in dem in 8C dargestellten vormontierten Zustand an dem zweiten Bauteil;
9B ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Schritts in dem Montageprozess zur Befestigung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des ersten Bauteils in dem in 8C dargestellten vormontierten Zustand an dem in 8D dargestellten zweiten Bauteil;
9C ist eine Querschnittsansicht eines dritten Schritts in dem Montageprozess zur Befestigung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des ersten Bauteils in dem in 8C dargestellten vormontierten Zustand an dem in 8D dargestellten zweiten Bauteil;
9D ist eine Querschnittsansicht eines vierten Schritts in dem Montageprozess zur Befestigung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des ersten Bauteils in dem in 8C dargestellten vormontierten Zustand an dem in 8D dargestellten zweiten Bauteil;
9E ist eine Querschnittsansicht eines fünften Schritts in dem Montageprozess zur Befestigung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich und des ersten Bauteils in dem in 8C dargestellten vormontierten Zustand an dem in 8D dargestellten zweiten Bauteil;
10 ist eine Explosionsansicht einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11A ist eine Explosionsansicht eines zweiten Ausgleichselements der in 10 dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich;
11B ist eine perspektivische Ansicht des in 11A dargestellten zweiten Ausgleichselements, bei dem ein zweites Metallringbauteil entfernt wurde;
12A ist eine Explosionsansicht eines ersten Ausgleichselements der in 10 dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich aus einer ersten Perspektive;
12B ist eine Explosionsansicht des ersten Ausgleichselements der in 10 dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich aus einer zweiten Perspektive; und
13 ist eine Seitenansicht der in 10 dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich, wobei sich ein Bolzen in der Einführungsposition befindet und eine Mutter entfernt wurde.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil dieser Beschreibung bilden. Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe zur Angabe von Ausrichtungen wie „vorne“, „hinten“, „oberer/obere/oberes“, „unterer/untere/unteres“, „links“, „rechts“, „oben“, „unten“ in der vorliegenden Offenbarung zur Beschreibung von Bauteilen und Elementen in verschiedenen Beispielen der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, diese Begriffe hier nur zur Vereinfachung der Veranschaulichung verwendet werden und auf der Grundlage der in den begleitenden Zeichnungen dargestellten beispielhaften Ausrichtungen bestimmt werden. Da die in der vorliegenden Offenlegung offenbarten Ausführungsformen in verschiedenen Richtungen angeordnet werden können, sind diese Richtungsangaben nur veranschaulichend und sollten nicht als Einschränkungen betrachtet werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung sehen eine Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich zur Befestigung eines ersten Bauteils (z. B. eines verdeckten Türgriffmoduls eines Fahrzeugs) an einem zweiten Bauteil (z. B. einer Fahrzeugtür) vor. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich verfügt auch über eine Toleranzausgleichsfunktion und kann somit Toleranzen ausgleichen, die durch die Herstellung und Montage von Bauteilen entstehen.
1A und 1B stellen die Gesamtstruktur einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. 1A ist eine perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100, und 1B ist eine Explosionsansicht der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100. Wie in 1A und 1B dargestellt, beinhaltet die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 ein Befestigungselement, das aus einem Bolzen 110 und einer Mutter 120, die ineinander greifen, gebildet wird, ein erstes Ausgleichselement 130, ein zweites Ausgleichselement 140 und einen Halter 150, der Rückhaltemittel bildet. Der Bolzen 110 beinhaltet einen Schaft mit einem Außengewinde 114 und eine radiale Bolzenverlängerung 112, die sich radial von dem Schaft 114 erstreckt. Die Mutter 120 beinhaltet eine Gewindeverbindung 124 in Form eines Innengewindes und eine radiale Mutterverlängerung 122, die sich radial von der Gewindeverbindung 124 erstreckt. Das erste Ausgleichselement 130 beinhaltet einen ersten Trägerabschnitt 132, und das zweite Ausgleichselement 140 beinhaltet einen zweiten Trägerabschnitt 142.
Durch den Gewindeeingriff des Schaftes 114 des Bolzens 110 und der Gewindeverbindung 124 der Mutter 120 werden der erste Trägerabschnitt 132 des ersten Ausgleichselements 130, der zweite Trägerabschnitt 142 des zweiten Ausgleichselements 140 und der Halter 150 zwischen der radialen Bolzenverlängerung 112 und der radialen Mutterverlängerung 122 gehalten, wobei der Halter 150 zwischen dem ersten Trägerabschnitt 132 und dem zweiten Trägerabschnitt 142 angeordnet ist. Für die montierte Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 (dargestellt in 1A) werden zunächst das erste Ausgleichselement 130 und das zweite Ausgleichselement 140 mit einem ersten Bauteil 820 (dargestellt in 8A) verbunden, sodass sie an dem ersten Bauteil 820 vormontiert sind, dann wird die radiale Bolzenverlängerung 112 in ein zweites Bauteil 840 (wie in 8A dargestellt) eingeführt, und schließlich wird das erste Bauteil 820 durch Anziehen der Mutter 120 und des Bolzens 110 an dem zweiten Bauteil 840 befestigt. Wenn sich die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 in einem Zustand befindet, in dem das erste Bauteil 820 und das zweite Bauteil 840 befestigt sind, sind der erste Trägerabschnitt 132 des ersten Ausgleichselements 130, der zweite Trägerabschnitt 142 des zweiten Ausgleichselements 140 und der Halter 150 einer durch das Befestigungselement ausgeübten axialen Befestigungskraft ausgesetzt. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 kann Toleranzen in einer Längsrichtung Y und in zumindest einer Querrichtung X, Z senkrecht zur Längsrichtung Y ausgleichen. Der Schaft 114 des Bolzens 110 erstreckt sich in der Längsrichtung Y.
Wie in 1A und 1B dargestellt, ist das Ende der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 zum Einführen in das zweite Bauteil 840 ein Einführungsende 102, und das dem Einführungsende 102 gegenüberliegende Ende ist ein Betätigungsende 104. In der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform wird das Einführungsende 102 des Befestigungselements 100 durch den Bolzen 110, insbesondere durch die radiale Bolzenverlängerung 112, und das Betätigungsende 104 durch die Mutter 120 ausgebildet. Durch Ausführen eines Drehvorgangs an dem Betätigungsende 104 können der Bolzen 110 und die Mutter 120 aneinander festgezogen werden, nachdem das Einführungsende 102 in das zweite Bauteil 840 eingeführt worden ist, wodurch das erste Bauteil 820 an dem zweiten Bauteil 840 befestigt wird. Es sei angemerkt, dass, obwohl der Bolzen 110 in der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform das Einführungsende 102 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 und die Mutter 120 das Betätigungsende 104 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 ausbildet, gemäß der vorliegenden Offenbarung die Positionen des Bolzens 110 und der Mutter 120 vertauscht werden können, sodass das Einführungsende 102 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 durch die Mutter 120 ausgebildet wird und das Betätigungsende 104 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 durch den Bolzen 110 ausgebildet wird. Sie fallen beide in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
2A und 2B stellen den spezifischen Aufbau des ersten Ausgleichselements 130 dar. 2A ist eine perspektivische Ansicht des ersten Ausgleichselements 130, und 2B ist eine Explosionsansicht des ersten Ausgleichselements 130. Wie in 2A und 2B dargestellt, beinhaltet das erste Ausgleichselement 130 einen rohrförmigen Hauptkörperabschnitt 230 und einen ersten Trägerabschnitt 132, der an einem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 230 angeordnet ist, und der erste Trägerabschnitt 132 ist ein ringförmiger Flansch, der von einem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 230 vorsteht und sich nach innen erstreckt. Der erste Trägerabschnitt 132 ist mit einer ersten Aufnahmeöffnung 210 zur Aufnahme des Schaftes 114 des Bolzens 110 vorgesehen. Der rohrförmige Hauptkörperabschnitt 230 ist an seiner Außenfläche mit einem Außengewinde 231 vorgesehen. Das Außengewinde 231 ist für den Eingriff mit einem Innengewinde an dem ersten Bauteil 820 ausgestaltet, um das erste Ausgleichselement 130 mit dem ersten Bauteil 820 zu verbinden und dem ersten Ausgleichselement 130 zu ermöglichen, sich relativ zu dem ersten Bauteil 820 in der Längsrichtung Y zu bewegen.
Zumindest ein Teil des ersten Trägerabschnitts 132 des ersten Ausgleichselements 130 ist aus Metall gefertigt, während der andere Teil zusammen mit dem rohrförmigen Hauptkörperabschnitt 230 aus Kunststoff gefertigt ist. In einigen Ausführungsformen, beispielsweise wie in 2B dargestellt, beinhaltet der erste Trägerabschnitt 132 ein erstes Metallringbauteil 222 und ein erstes Kunststoffbauteil 221. Das erste Metallringbauteil 222 ist von dem ersten Kunststoffbauteil 221 umgeben, und das erste Kunststoffbauteil 221 ist mit dem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 230 verbunden. Das erste Metallringbauteil 222 kann auf verschiedene Weise mit dem ersten Kunststoffbauteil 221 verbunden sein, beispielsweise durch eine einstückige Ausbildung innerhalb des ersten Kunststoffbauteils durch ein Einspritzgussverfahren oder durch eine Verbindung mit dem ersten Kunststoffbauteil durch einen Montageprozess. Das erste Metallringbauteil 222 weist einen mit dem ersten Kunststoffbauteil 221 verbundenen Außenumfang 227 auf, und die Stirnflächen 228 des ersten Metallringbauteils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Außenumfangs 227 liegen frei, ohne von dem ersten Kunststoffbauteil 221 bedeckt zu sein, sodass das erste Metallringbauteil 222 in dem befestigten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 mit den Bauteilen (d. h. der radialen Mutterverlängerung 122 und dem Halter 150, wie in 7 dargestellt) in Kontakt sein kann, die in Längsrichtung Y an den ersten Trägerabschnitt 132 angrenzen.
3A und 3B stellen den spezifischen Aufbau des zweiten Ausgleichselements 140 dar. 3A ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Ausgleichselements 140, und 3B ist eine Explosionsansicht des zweiten Ausgleichselements 140. Wie in 3A und 3B dargestellt, beinhaltet das zweite Ausgleichselement 140 einen zweiten Trägerabschnitt 142 und ein Paar elastischer Verbindungsarme 331. Der zweite Trägerabschnitt 142 ist allgemein scheibenförmig, und das Paar elastischer Verbindungsarme 331 ist jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des zweiten Trägerabschnitts 142 angeordnet. Das Paar elastischer Verbindungsarme 331 ist für die Verbindung des zweiten Trägerabschnitts 142 mit dem ersten Bauteil 820 ausgestaltet.
Der zweite Trägerabschnitt 142 ist mit einer zweiten Aufnahmeöffnung 310 zur Aufnahme des Schaftes 114 des Bolzens 110 vorgesehen. Der zweite Trägerabschnitt 142 beinhaltet eine vordere Seitenfläche 342 und eine hintere Seitenfläche 344, die einander gegenüberliegen. Die zweite Aufnahmeöffnung 310 erstreckt sich durch die vordere Seitenfläche 342 und die hintere Seitenfläche 344 in der Längsrichtung Y. Der zweite Trägerabschnitt 142 beinhaltet einen Aufnahmehohlraum 325, der durch eine Vertiefung der hinteren Seitenfläche 344 nach innen in Richtung der vorderen Seitenfläche 342 ausgebildet ist. Der Aufnahmehohlraum 325 kann den Halter 150 aufnehmen und die Drehung des Halters 150 relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt 142 durch einen Formschluss begrenzen. Der Halter 150 kann die Drehung des Bolzens 110 begrenzen, wenn die Mutter 120 einer unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegenden Drehkraft ausgesetzt ist, um den Bolzen 110 in seiner Einführungsposition zu halten, und den Bolzen 110 freigeben, wenn die Mutter 120 einer über einem vorgegebenen Schwellenwert liegenden Drehkraft ausgesetzt ist, sodass der Bolzen aus der Einführungsposition in eine verriegelte Position gedreht werden kann, was anhand von 6 veranschaulicht wird.
Der zweite Trägerabschnitt 142 beinhaltet ferner Begrenzungsmittel 360, die an der zweiten Aufnahmeöffnung 310 angeordnet sind. Die Begrenzungsmittel 360 können mit einem Gegenabschnitt 415 (wie in 4B dargestellt) des Bolzens 110 zusammenpassen, um die Einführungsposition und die verriegelte Position des Bolzens 110 zu definieren. Die Anzahl der Begrenzungsmittel 360 entspricht der Anzahl der Gegenstrukturen auf dem Gegenabschnitt 415 und beträgt in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform vier. Die vier Begrenzungsmittel 360 sind drehsymmetrisch um das Zentrum der zweiten Aufnahmeöffnung 310 angeordnet. Jedes Begrenzungsmittel 360 beinhaltet eine Begrenzungskante in einer ersten Richtung 363 und eine Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 367, die einander gegenüberliegen, und einen Drehraum 365, der zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 363 und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 367 definiert ist und in Verbindung mit der zweiten Aufnahmeöffnung 310 steht. Die Begrenzungskante in einer ersten Richtung 363 und die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 367 entsprechen der verriegelten Position bzw. der Einführungsposition des Bolzens 110, und der Gegenabschnitt 415 (dargestellt in 4B) des Bolzens 110 kann sich in dem Drehraum 365 drehen. Befindet sich der Bolzen 110 in der Einführungsposition, stößt der Gegenabschnitt 415 des Bolzens 110 an die Begrenzungskante in einer ersten Richtung 363, wodurch der Bolzen 110 daran gehindert wird, die Einführungsposition in einer ersten Richtung von der verriegelten Position in die Einführungsposition zu verlassen; und wenn sich der Bolzen 110 in der verriegelten Position befindet, stößt der Gegenabschnitt 415 des Bolzens 110 an die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 367, wodurch der Bolzen 110 daran gehindert wird, die verriegelte Position in einer zweiten Richtung von der Einführungsposition in die verriegelte Position zu verlassen.
Der zweite Trägerabschnitt 142 beinhaltet ferner einen an der vorderen Seitenfläche 342 angeordneten Positionsindikator 350, der eine visuelle Anzeige dafür vorsieht, ob sich der Bolzen 110 in der Einführungsposition befindet. Der Positionsindikator 350 ist zur Angabe der Position geformt, in der sich die radiale Bolzenverlängerung 112 des Bolzens 110 befinden muss, wenn er in das zweite Bauteil 840 eingeführt wird. In einigen Ausführungsformen (z. B. dargestellt in 4A und 4B) beinhaltet die radiale Bolzenverlängerung 112 vier Ecken 411. Die vier Ecken 411 sind gleichmäßig um die radiale Bolzenverlängerung 112 angeordnet. Der Positionsindikator 350 beinhaltet vier Vorsprungsabschnitte 351, die um die zweite Aufnahmeöffnung 310 angeordnet sind. Die vier Vorsprungsabschnitte 351 sind zur jeweiligen Ausrichtung mit den vier Ecken 411 der radialen Bolzenverlängerung 112 angeordnet, wenn sich die radiale Bolzenverlängerung 112 in der Einführungsposition befindet. Der Vorsprungsabschnitt 351 hat ebenfalls die Form einer Ecke. Wenn die vier Ecken 411 der radialen Bolzenverlängerung 112 jeweils mit den vier Vorsprungsabschnitten 351 des Positionsindikators 350 ausgerichtet sind, kann ermittelt werden, dass sich die radiale Bolzenverlängerung 112 in der Einführungsposition befindet.
In einigen Ausführungsformen bildet jeder des Paares elastischer Verbindungsarme 331 eine hängende, ohrähnliche Form und weist ein mit dem zweiten Trägerabschnitt 142 verbundenes proximales Ende und ein distales Ende auf, das zum Hängen an einem Vorsprung 823 des ersten Bauteils 820 ausgestaltet ist (siehe 8B). Insbesondere beinhaltet jeder elastische Verbindungsarm 331 zwei zueinander parallele und voneinander beabstandete Tragarme 352, und der Abstand zwischen den beiden Tragarmen 352 ist so eingestellt, dass der Vorsprung 823 des ersten Bauteils 820 aufgenommen werden kann. Jeder Tragarm 352 erstreckt sich zunächst von dem zweiten Trägerabschnitt 142 und erstreckt sich dann allgemein in der Längsrichtung Y in eine Richtung weg von der vorderen Seitenfläche 342 des zweiten Trägerabschnitts 142. Auf diese Weise weist jeder elastische Verbindungsarm 331 einen sich allgemein in der Längsrichtung Y erstreckenden Rückhaltebereich 335 auf, und der Abstand zwischen den Rückhaltebereichen 335 der beiden elastischen Verbindungsarme 331 ist so eingestellt, dass eine Befestigungslasche 825 (siehe 8B) des ersten Bauteils 820 aufgenommen werden kann. Der elastische Verbindungsarm 331 ist elastisch und kann unter Belastung verformt werden, sodass der zweite Trägerabschnitt 142 in den Querrichtungen X, Z relativ zu dem ersten Bauteil 820 beweglich ist.
Zumindest ein Teil des zweiten Trägerabschnitts 142 des zweiten Ausgleichselements 140 ist aus Metall gefertigt, während der andere Teil zusammen mit den elastischen Verbindungsarmen 331 aus Kunststoff gefertigt ist. In einigen Ausführungsformen, beispielsweise wie in 3B dargestellt, beinhaltet der zweite Trägerabschnitt 142 ein zweites Metallringbauteil 322 und ein zweites Kunststoffbauteil 321. Das zweite Metallringbauteil 322 ist von dem zweiten Kunststoffbauteil 321 umgeben. Das zweite Metallringbauteil 322 kann auf verschiedene Weise mit dem zweiten Kunststoffbauteil 321 verbunden sein, beispielsweise durch eine einstückige Ausbildung innerhalb des zweiten Kunststoffbauteils durch ein Einspritzgussverfahren oder durch eine Verbindung mit dem zweiten Kunststoffbauteil durch einen Montageprozess. Das zweite Metallringbauteil 322 weist einen mit dem zweiten Kunststoffbauteil 321 verbundenen Außenumfang 327 auf, und die Stirnflächen 328 des zweiten Metallringbauteils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Außenumfangs 327 liegen frei, ohne von dem zweiten Kunststoffbauteil 321 bedeckt zu sein, sodass das zweite Metallringbauteil 322 in dem befestigten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 mit seinen Stirnflächen 328 in Kontakt mit angrenzenden Bauteilen stehen kann.
4A und 4B stellen den spezifischen Aufbau des Bolzens 110 dar. 4A ist eine perspektivische Ansicht des Bolzens 110 aus einer Perspektive, und 4B ist eine perspektivische Ansicht des Bolzens 110 aus einer anderen Perspektive. Wie in 4A und 4B dargestellt, beinhaltet der Bolzen 110 ferner einen an dem Schaft 114 angeordneten Gegenabschnitt 415. Der Gegenabschnitt 415 ist zum Zusammenpassen mit dem Halter 150 zum Halten der radialen Bolzenverlängerung 112 in der Einführungsposition und zum Zusammenpassen mit den Begrenzungsmitteln 360 zum Definieren der Einführungsposition und der verriegelten Position des Bolzens 110 ausgestaltet. Insbesondere erstreckt sich der Schaft 114 in der Längsrichtung Y und ist allgemein zylindrisch. Der Schaft 114 weist eine Mittelachse A und ein auf seiner Außenfläche angeordnetes Außengewinde auf. Der Gegenabschnitt 415 steht von dem Schaft 114 nach außen vor. Der Gegenabschnitt 415 ist allgemein prismenförmig, und sein Querschnitt senkrecht zur Mittelachse A ist kein Kreis, sondern ein Polygon mit Ecken, wie beispielsweise ein Quadrat, wie in 4A und 4B dargestellt. Der Gegenabschnitt 415 weist daher mehrere um die Mittelachse A angeordnete Kanten 417 auf. Der Durchmesser des Schafts 114 ist im Wesentlichen gleich der minimalen Seitenlänge des Querschnitts des Gegenabschnitts 415. Die radiale Bolzenverlängerung 112 hat im Allgemeinen die Form eines Kegelstumpfes mit einer kleineren oberen Abmessung und einer größeren unteren Abmessung, und ihre untere Seitenkante ist in Richtung der Mittelachse A abgeschnitten, sodass die radiale Bolzenverlängerung 112 vier Ecken 411 aufweist, und ihre untere Fläche 418 hat im Wesentlichen die Form eines Quadrats senkrecht zur Mittelachse A. Das heißt, dass der Querschnitt der radialen Bolzenverlängerung 112 in der Richtung senkrecht zur Mittelachse A an der unteren Fläche 418 am größten ist. Die untere Fläche 418 ist nicht kreisförmig, sondern polygonal, sodass die untere Fläche mehrere Abmessungen aufweist. Ihre minimale Abmessung ist die Seitenlänge und ihre maximale Abmessung ist die Diagonale. Der Bolzen 110 hat gemäß der Ausrichtung der radialen Bolzenverlängerung 112 die Einführungsposition und die verriegelte Position und kann zwischen der Einführungsposition und der verriegelten Position gedreht werden. In der Einführungsposition kann die radiale Bolzenverlängerung 112 in eine Öffnung 845 (siehe 8D) des zweiten Bauteils 840 eingeführt werden, während in der verriegelten Position die radiale Bolzenverlängerung 112 nicht aus der Öffnung 845 des zweiten Bauteils 840 herausgezogen werden kann, wodurch der Bolzen 110 relativ zum zweiten Bauteil 840 verriegelt wird.
5 ist eine perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 mit dem Bolzen 110 in der Einführungsposition. Wie in 5 dargestellt, sind die vier Ecken 411 der radialen Bolzenverlängerung 112 jeweils mit den vier Vorsprungsabschnitten 351 des Positionsindikators 350 des zweiten Ausgleichselements 140 ausgerichtet. Dies zeigt an, dass sich der Bolzen 110 in der Einführungsposition befindet und seine radiale Bolzenverlängerung 112 in die Öffnung 845 des zweiten Bauteils 840 eingeführt werden kann. Nachdem der Bolzen 110 um die Mittelachse A in die erste Richtung gedreht wurde, verlässt der Bolzen 110 seine Einführungsposition und erreicht die verriegelte Position. Da die radiale Bolzenverlängerung 112 in die Öffnung 845 des zweiten Bauteils 840 eingeführt und gedreht wird, verhindern die Ecken 411 der radialen Bolzenverlängerung 112, dass die radiale Bolzenverlängerung 112 aus der Öffnung 845 herausgezogen werden kann.
6 ist eine teilweise Explosionsansicht des in 1B dargestellten Halters 150. Wie in 6 dargestellt, bildet der Halter 150 die Rückhaltemittel zum Halten des Bolzen 110 in seiner Einführungsposition. Zumindest ein Teil des Halters 150 ist aus Metall, der andere Teil aus Kunststoff gefertigt. Wie in 1B und 6 dargestellt, verfügt der Halter 150 über eine Aufnahmeöffnung 650 zur Aufnahme des Schaftes 114 des Bolzens 110. Der Halter 150 beinhaltet ein die Aufnahmeöffnung 650 umgebendes Metallringbauteil 610 und ein Kunststoffbauteil 620. Das Kunststoffbauteil 620 ist von dem Metallringbauteil 610 umgeben. Das Metallringbauteil 610 kann auf verschiedene Weise mit dem Kunststoffbauteil 610 verbunden sein, beispielsweise durch eine einstückige Ausbildung innerhalb des Kunststoffbauteils durch ein Einspritzgussverfahren oder durch eine Verbindung mit dem Kunststoffbauteil durch einen Montageprozess.
Wie in 6 dargestellt, beinhaltet der Halter 150 ferner einen in dem Kunststoffbauteil 620 montierten Eingriffsring 630. Der Eingriffsring 630 weist eine innere Eingriffsfläche 635 auf. Die innere Eingriffsfläche 635 definiert die Aufnahmeöffnung 650. Die innere Eingriffsfläche 635 ist mit mehreren Rückhalterippen 638 vorgesehen. Die Anzahl der Rückhalterippen 638 ist um die Aufnahmeöffnung 650 angeordnet. Jede Rückhalterippe 638 steht in Richtung einer Mittelachse der Aufnahmeöffnung 650 vor und erstreckt sich in Längsrichtung Y. Der Eingriffsring 630 ist aus Kunststoff gefertigt, sodass die Rückhalterippen 638 verformt werden können, wenn sie einer bestimmten Drehkraft ausgesetzt werden. Der Abstand zwischen angrenzenden Rückhalterippen 638 ist so eingestellt, dass die Kante 417 des Gegenabschnitts 415 des Bolzens 110 zwischen angrenzenden Rippen 635 zurückgehalten werden kann, sodass der Bolzen 110 in der Einführungsposition zurückgehalten wird, wenn der Bolzen 110 einer Drehkraft ausgesetzt ist, die kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist, und der Bolzen 110 freigegeben werden kann, wenn der Bolzen 110 einer Drehkraft ausgesetzt ist, die größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist, sodass der Bolzen in die verriegelte Position gedreht werden kann.
Zusätzlich, wie in 6 dargestellt, weist der Halter 150 ferner eine äußere Eingriffsfläche 615 auf. Die äußere Eingriffsfläche 615 ist für den Eingriff in den Aufnahmehohlraum 325 des zweiten Ausgleichselements 140 ausgestaltet, um die Drehung des Halters 150 relativ zu dem zweiten Ausgleichselement 140 zu begrenzen. Die äußere Eingriffsfläche 615 ist an dem Metallringbauteil 610 des Halters 150 als eine äußere Ringfläche des Metallringbauteils 610 ausgebildet. Die äußere Eingriffsfläche 615 ist in Prismenform ausgebildet, eine Seitenwand des Aufnahmehohlraums 325 ist ebenfalls in passender Prismenform ausgebildet, und die beiden passen zueinander, um die Drehbewegung des Halters 150 zu begrenzen.
7 ist eine axiale Querschnittsansicht der in 1A dargestellten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100, um die Passbeziehung zwischen den Bauteilen in der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 darzustellen. Wie in 7 dargestellt, durchläuft der Schaft 114 des Bolzens 110 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 nacheinander den ersten Trägerabschnitt 132 des ersten Ausgleichselements 130, den Halter 150 und den zweiten Trägerabschnitt 142 des zweiten Ausgleichselements 140 und wird in die Gewindeverbindung 124 der Mutter 120 eingeführt. Das erste Metallringbauteil 222 des ersten Trägerabschnitts 120 des ersten Ausgleichselements 130, das Metallringbauteil 610 des Halters 150 und das zweite Metallringbauteil 322 des zweiten Trägerabschnitts 142 des zweiten Ausgleichselements 140 überschneiden sich zumindest teilweise in der Längsrichtung Y, und sie überschneiden sich zumindest teilweise mit der radialen Bolzenverlängerung 112 und der radialen Mutterverlängerung 122 in der Längsrichtung Y. Daher sind Teile des ersten Trägerabschnitts 120 des ersten Ausgleichselements 130, des Halters 150 und des zweiten Trägerabschnitts 142 des zweiten Ausgleichselements 140, die sich mit der radialen Bolzenverlängerung 112 und der radialen Mutterverlängerung 122 in Längsrichtung Y überschneiden, zumindest teilweise aus Metall gefertigt. Zusätzlich ist der Durchmesser der ersten Aufnahmeöffnung 210 in dem ersten Trägerabschnitt 132 des ersten Ausgleichselements 130 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 größer als der Außendurchmesser des Schafts 114 des Bolzens 110, sodass der Schaft 114 des Bolzens 110 entlang der radialen Richtung der Aufnahmeöffnung 210 beweglich ist.
8A-8D stellen den spezifischen Aufbau eines beispielhaften ersten Bauteils 820 und eines die Befestigungsanordnung 100 verwendenden zweiten Bauteils 840 dar und zeigen einen vormontierten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 an dem ersten Bauteil 820. 8A ist eine perspektivische Teilansicht des ersten Bauteils 820, 8B ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 8A, 8C ist eine perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 und des ersten Bauteils 820 in dem vormontierten Zustand, und 8D ist eine perspektivische Teilansicht des die Befestigungsanordnung in 1A verwendenden zweiten Bauteils 840.
Wie in 8A und 8D dargestellt, handelt es sich bei dem ersten Bauteil 820 beispielsweise um ein verdecktes Türgriffmodul eines Fahrzeugs und bei dem zweiten Bauteil 840 beispielsweise um eine Tür. Das erste Bauteil 820 ist über die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 an dem zweiten Bauteil 840 befestigt. Das zweite Bauteil 840 weist ein Innenelement (Innenblech) 843 und ein Außenelement (Außenblech) 841 auf. Das Innenelement 843 ist mit einer Öffnung 845 zur Aufnahme des Einführungsendes 102 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 vorgesehen. An dem ersten Bauteil 820 befinden sich mehrere (z. B. drei) Befestigungslaschen 825 und jede Befestigungslasche 825 ist an einer Öffnung 845 des zweiten Bauteils 840 über eine Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 befestigt.
Wie in 8B dargestellt, beinhaltet die Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820 eine die Befestigungslasche 825 in Längsrichtung Y durchdringende Öffnung 821 und ein Paar von Seitenflächen 822, die sich auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 821 befinden. Die Befestigungslasche 825 beinhaltet ferner ein Paar von Vorsprüngen 823, die jeweils an dem Paar von Seitenflächen 822 angeordnet sind, um mit dem Paar von elastischen Verbindungsarmen 331 des zweiten Ausgleichselements 140 zur Begrenzung der Drehung des zweiten Ausgleichselements 140 relativ zu dem ersten Bauteil 820 und zur Begrenzung des Bewegungsabstands des zweiten Ausgleichselements 140 relativ zu dem ersten Bauteil 820 in der Längsrichtung Y zusammenzupassen. Der Vorsprung 823 steht von der jeweiligen Seitenfläche 822 der Befestigungslasche 825 nach außen vor und ist so bemessen, dass er kleiner ist als der Abstand zwischen den beiden Tragarmen 352 des elastischen Verbindungsarms 331, sodass der Vorsprung nicht nur zwischen den beiden Tragarmen 352 des elastischen Verbindungsarms 331 aufgenommen, sondern sich auch dazwischen bewegen kann. Der Abstand zwischen dem Paar von Seitenflächen 822 ist so eingestellt, dass die Befestigungslasche 825 zwischen den Rückhaltebereichen 335 des Paars von elastischen Verbindungsarmen 331 des zweiten Ausgleichselements 140 aufgenommen werden kann und das Paar von Seitenflächen 822 in Kontakt mit den Rückhaltebereichen 335 des Paars von elastischen Verbindungsarmen 331 steht. An einer Innenfläche der Öffnung 821 ist ein Innengewinde 828 für die Gewindeverbindung mit dem Außengewinde 231 an dem ersten Ausgleichselement 130 vorgesehen.
Wie in 8C dargestellt, kann die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 an dem ersten Bauteil 820 vormontiert werden. Konkret wird die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 zum Erreichen des vormontierten Zustandes von ihrem Betätigungsende 104 (siehe 1A) aus in die Öffnung 821 in der Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820 eingeführt, sodass das Außengewinde 231 des ersten Ausgleichselements 130 mit dem Innengewinde 828 auf der Innenfläche der Öffnung 821 gewindeverbunden ist und das Paar elastischer Verbindungsarme 331 des zweiten Ausgleichselements 140 jeweils an dem Paar von Vorsprüngen 823 auf der Befestigungslasche 825 hängt. In dem vormontierten Zustand befinden sich die Rückhaltebereiche 335 des Paars elastischer Verbindungsarme 331 des zweiten Ausgleichselements 140 jeweils in Kontakt mit den beiden Seitenflächen 822 der Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820, die radiale Bolzenverlängerung 112 befindet sich außerhalb der Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820, und der Bolzen 110 befindet sich in seiner Einführungsposition.
Da das erste Ausgleichselement 130 mit der Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820 gewindeverbunden ist, kann sich das erste Ausgleichselement 130 relativ zu dem ersten Bauteil 820 in der Längsrichtung Y bewegen. Da sich der Schaft 114 des Bolzens 110 in der ersten Aufnahmeöffnung 221 des ersten Ausgleichselements 130 radial bewegen kann und die elastischen Verbindungsarme 331 des zweiten Ausgleichselements 140 Elastizität aufweisen, kann sich der zweite Trägerabschnitt 142 des zweiten Ausgleichselements 140 zusammen mit dem Bolzen 110 relativ zu dem ersten Bauteil 820 in den Querrichtungen X, Z bewegen.
Wie in 8D dargestellt, weist die Öffnung 845 in dem Innenelement 843 des zweiten Bauteils 840 eine Breite W auf, und die Seitenlänge der unteren Fläche 418 der radialen Bolzenverlängerung 112 ist kleiner als die Breite W der Öffnung 845, jedoch ist die Diagonale der unteren Fläche 418 größer als die Breite W der Öffnung 845. Wenn eine Seite der unteren Fläche 418 der radialen Bolzenverlängerung 112 mit der Breite der Öffnung 845 ausgerichtet ist, kann die radiale Bolzenverlängerung 112 daher zum Einführen in die Öffnung 845 verwendet werden, und nach dem Einführen wird die radiale Bolzenverlängerung 112 so gedreht, dass die radiale Bolzenverlängerung 112 nicht mehr aus der Öffnung 845 herausgezogen werden kann, sobald die Seite der unteren Fläche 418 der radialen Bolzenverlängerung 112 nicht mehr mit der Breite der Öffnung 845 ausgerichtet ist.
Das verdeckte Türgriffmodul (erstes Bauteil 820) des Fahrzeugs weist einen Trägerkörper (in den Figuren nicht dargestellt) in Form einer simulierten Türgriffabdeckplatte auf. Der Trägerkörper ist für die Montage der Türgriffabdeckplatte für die Gewährleistung eines gleichmäßigen Spalts zwischen der Türgriffabdeckplatte und einer Kante einer Grifföffnung (nicht dargestellt) im Außenblech (Außenelement 841) der Fahrzeugtür ausgestaltet. Während der Montage muss das Türgriffmodul zunächst von der Innenseite der Fahrzeugtür mittels der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 an dem Innenblech der Fahrzeugtür (dem Innenelement 843 des zweiten Bauteils 840) befestigt werden, sodass sich der Trägerkörper des Türgriffmoduls in die Grifföffnung in dem Außenblech der Fahrzeugtür (dem Außenelement 841 des zweiten Bauteils 840) erstreckt, und der Spalt zwischen der Umfangskante des Trägerkörpers und der Kante der Grifföffnung gleichmäßig ist, sodass, wenn die Griffabdeckplatte später an dem Trägerkörper montiert wird, der Spalt zwischen der Umfangskante der Griffabdeckplatte und der Kante der Grifföffnung gleichmäßig ist.
Das Innenblech (Innenelement 843) der Fahrzeugtür ist mit dem Außenblech (Außenelement 841) der Fahrzeugtür verbunden, und das Innenblech (Innenelement 843) der Fahrzeugtür ist mit Öffnungen 845 vorgesehen, die in ihrer Anzahl den Befestigungslaschen 825 des Türgriffmoduls (erstes Bauteil 820) entsprechen. Idealerweise ist jede Öffnung 845 in dem Innenblech (Innenelement 843) der Fahrzeugtür relativ zu dem Außenblech (Außenelement 841) der Fahrzeugtür präzise angeordnet, sodass der Trägerkörper des Türgriffmoduls (erstes Bauteil 820) relativ zu dem Außenblech (Außenelement 841) der Fahrzeugtür präzise positioniert werden kann. Aufgrund von Fertigungs- und Montagetoleranzen kann die Öffnung 845 in dem Innenblech (Innenelement 843) der Fahrzeugtür jedoch oft nicht präzise relativ zu dem Außenblech (Außenelement 841) der Fahrzeugtür positioniert werden, sodass es zu Toleranzen in der Längsrichtung Y oder in den Querrichtungen X, Z relativ zu der idealen Montageposition kommen kann. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 der vorliegenden Offenbarung kann die Toleranzen in der Längsrichtung Y und in den Querrichtungen X, Z während der Befestigung des ersten Bauteils 820 an dem zweiten Bauteil 840 ausgleichen.
9A-9E stellen einen beispielhaften Prozess zur Befestigung des ersten Bauteils 820 an dem zweiten Bauteil 840 durch die an dem ersten Bauteil 820 vormontierte Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 dar. Wie in 9A dargestellt, wird in einem ersten Schritt die radiale Bolzenverlängerung 112 des Bolzens 110 (der sich jetzt in der Einführungsposition befindet) der an jeder Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820 vormontierten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 im Wesentlichen auf die entsprechende Öffnung 845 des Innenelements 843 des zweiten Bauteils 840 ausgerichtet. Wie in 9B dargestellt, wird in einem zweiten Schritt das erste Bauteil 820 so bewegt, dass die radiale Bolzenverlängerung 112 in die Öffnung 845 des Innenelements 843 eingeführt wird. Wie in 9C dargestellt, wird in einem dritten Schritt die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 in Richtung des Innenelements 843 des zweiten Bauteils 840 geschoben, bis die vordere Seitenfläche 342 des zweiten Ausgleichselements 140 an dem Innenelement 843 des zweiten Bauteils 840 anliegt. Wie in 9D dargestellt, wird in einem vierten Schritt die Mutter 120 gedreht, um den Bolzen 110 durch die Mutter 120 in Drehung zu versetzen, sodass die radiale Bolzenverlängerung 112 von ihrer Einführungsposition weggedreht wird und die verriegelte Position erreicht. Wie in 9E dargestellt, wird in einem fünften Schritt die Mutter 120 weitergedreht, so dass die Mutter 120 das erste Ausgleichselement 130 in Richtung des Innenelements 843 des zweiten Bauteils 840 bewegt, bis der erste Trägerabschnitt 132 des ersten Ausgleichselements 130 an dem angrenzenden Halter 150 anliegt und nicht weiter bewegt werden kann, wodurch der Montageprozess abgeschlossen wird.
Da sich der Schaft 114 des Bolzens 110 in dem vorstehenden zweiten Schritt radial in der ersten Aufnahmeöffnung 221 des ersten Ausgleichselements 130 bewegen kann und die elastischen Verbindungsarme 331 des zweiten Ausgleichselements 140 eine Elastizität aufweisen, können sich der zweite Trägerabschnitt 142 des zweiten Ausgleichselements 140 und der Bolzen 110 gemeinsam in den Querrichtungen X, Z relativ zu dem ersten Bauteil 820 bewegen, sodass auch dann, wenn sich mehrere Öffnungen 845 in dem zweiten Bauteil 840 nicht in den idealen Montagepositionen befinden, die radiale Bolzenverlängerung 112 des Bolzens 110 der an jeder Befestigungslasche 825 des ersten Bauteils 820 vormontierten Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 in die entsprechende Öffnung 845 des Innenelements 843 des zweiten Bauteils 840 eingeführt werden kann, wodurch die Toleranzen in den Querrichtungen X, Z durch die Befestigungsvorrichtung 100 ausgeglichen werden können. Da sich das erste Ausgleichselement 130 in dem vorstehende fünften Schritt relativ zu dem ersten Bauteil 820 in der Längsrichtung Y bewegen kann, kann das Ausmaß der Bewegung des ersten Ausgleichselements 130 gemäß der Toleranz in der Längsrichtung Y angepasst werden, wodurch die Toleranz in der Längsrichtung Y ausgeglichen wird.
10 ist eine Explosionsansicht einer Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 der in 10 dargestellten Ausführungsform ähnelt der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform, hauptsächlich mit dem Unterschied, dass die Rückhaltemittel der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 nicht durch einen separaten Halter ausgebildet sind, sondern durch Strukturen auf dem zweiten Trägerabschnitt des zweiten Ausgleichselements. Zusätzlich unterscheidet sich die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 von der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 100 in Bezug auf die Strukturen der Teile des ersten Trägerabschnitts und des zweiten Trägerabschnitts, die aus Metall gefertigt sind.
Wie insbesondere in 10 dargestellt, beinhaltet die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 ein Befestigungselement, das aus einem Bolzen 1100 und einer Mutter 1200, die ineinandergreifen, gebildet ist, ein erstes Ausgleichselement 1300 und ein zweites Ausgleichselement 1400. Der Bolzen 1100 beinhaltet einen Schaft 1140 mit einem Außengewinde und eine radiale Bolzenverlängerung 1120, die sich radial von dem Schaft 1140 erstreckt. Die Mutter 1200 beinhaltet eine Gewindeverbindung 1240 in Form eines Innengewindes und eine radiale Mutterverlängerung 1220, die sich radial von der Gewindeverbindung 1240 erstreckt. Das erste Ausgleichselement 1300 beinhaltet einen ersten Trägerabschnitt 1320, und das zweite Ausgleichselement 1400 beinhaltet einen zweiten Trägerabschnitt 1420. Der erste Trägerabschnitt 1320 ist mit einer ersten Aufnahmeöffnung 2100 vorgesehen, und der zweite Trägerabschnitt 1420 ist mit einer zweiten Aufnahmeöffnung 3100 vorgesehen. Die erste Aufnahmeöffnung 2100 und die zweite Aufnahmeöffnung 3100 sind zur Aufnahme des Schaftes 1140 des Bolzen 1100 ausgestaltet. Durch den Gewindeeingriff des Schaftes 1140 des Bolzens 1100 und die Gewindeverbindung 1240 der Mutter 1200 werden der erste Trägerabschnitt 1320 des ersten Ausgleichselements 1300 und der zweite Trägerabschnitt 1420 des zweiten Ausgleichselements 1400 zwischen der radialen Bolzenverlängerung 1120 und der radialen Mutterverlängerung 1220 gehalten. In dem befestigten Zustand sind der erste Trägerabschnitt 1320 und der zweite Trägerabschnitt 1420 der durch den Bolzen 1100 und die Mutter 1200 ausgeübten axialen Befestigungskraft ausgesetzt. Die Mutter 1200 bildet ein Betätigungsende 1040 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000, und der Bolzen 1100 bildet ein Einführungsende 1020 der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000.
Wie ebenfalls in 10 dargestellt, beinhaltet der Bolzen 1100 ferner einen an dem Schaft 1100 angeordneten Gegenabschnitt 4150. Der Gegenabschnitt hat ebenfalls eine quadratische Querschnittsform, die dem Gegenabschnitt 415 des Bolzens 110 in der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform ähnlich ist, und weist ebenfalls mehrere Kanten 4170 auf. Der Unterschied besteht darin, dass sich der Gegenabschnitt 415 des Bolzens 110 in der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform bis zu der radialen Bolzenverlängerung 112 erstreckt, während der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 in 10 von der radialen Bolzenverlängerung 1120 durch einen Abstand getrennt ist. An dem Teil des Schafts zwischen dem Gegenabschnitt 4150 und der radialen Bolzenverlängerung 1120 ist ein Ausweichabschnitt 1150 ausgebildet.
11A und 11B stellen den spezifischen Aufbau des ersten Ausgleichselements 1300 dar. 11A und 11B sind Explosionsansichten des ersten Ausgleichselements 1300 aus jeweils zwei verschiedenen Perspektiven. Wie in 11A und 11B dargestellt, ähnelt der Aufbau des ersten Ausgleichselements 1300 dem des ersten Ausgleichselements 130 in der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform und beinhaltet ebenfalls einen rohrförmigen Hauptkörperabschnitt 2300 und einen ersten Trägerabschnitt 1320 in Form eines ringförmigen Flansches, der an einem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 2300 angeordnet ist. An einer Außenfläche des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 2300 ist ein Außengewinde 2310 vorgesehen, das in das Innengewinde 828 des ersten Bauteils 820 eingreift. Der erste Trägerabschnitt 1320 beinhaltet ein erstes Metallringbauteil 2220 und ein erstes Kunststoffbauteil 2210. Das erste Kunststoffbauteil 2210 ist mit dem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts 2300 verbunden. Das erste Metallringbauteil 2220 beinhaltet einen radialen Erweiterungsring 2223 und einen axialen Erweiterungsring 2225. Der axiale Erweiterungsring 2225 erstreckt sich in das erste Kunststoffbauteil 2210 und definiert die erste Aufnahmeöffnung 2100. Der radiale Erweiterungsring 2223 bedeckt eine sich radial erstreckende Außenfläche des ersten Kunststoffbauteils 2210. Der axiale Erweiterungsring 2225 erstreckt sich über eine bestimmte Länge und erreicht zumindest eine sich radial erstreckende Innenfläche des ersten Kunststoffbauteils 2210, um in dem befestigten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 in Kontakt mit der radialen Mutterverlängerung 1220 zu stehen. Auf diese Weise kann das erste Metallringbauteil 2220 in dem befestigten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 in Kontakt mit den in Längsrichtung Y an den ersten Trägerabschnitt 1320 angrenzenden Bauteilen (d.h. der radialen Mutterverlängerung 1220 und dem zweiten Trägerabschnitt 1420) stehen. Das erste Metallringbauteil 2220 kann auf verschiedene Weise mit dem ersten Kunststoffbauteil 2210 verbunden sein, beispielsweise durch eine einstückige Ausbildung innerhalb des ersten Kunststoffbauteils durch ein Einspritzgussverfahren oder durch eine Verbindung mit dem ersten Kunststoffbauteil durch einen Montageprozess (z. B. Presspassung).
12A und 12B stellen den spezifischen Aufbau des zweiten Ausgleichselements 1400 dar. 12A ist eine Explosionsansicht des zweiten Ausgleichselements 1400, und 12B ist eine perspektivische Ansicht des zweiten Ausgleichselements 1400 mit einem entfernten zweiten Metallringbauteil. Wie in 12A und 12B dargestellt, beinhaltet das zweite Ausgleichselement 1400 einen zweiten Trägerabschnitt 1420 und ein Paar elastischer Verbindungsarme 3310. Der zweite Trägerabschnitt 1420 ist allgemein scheibenförmig, und das Paar elastischer Verbindungsarme 3310 ist jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten des zweiten Trägerabschnitts 1420 angeordnet und zur Verbindung des zweiten Trägerabschnitts 1420 mit dem ersten Bauteil 820 ausgestaltet. Der zweite Trägerabschnitt 1420 beinhaltet ein zweites Metallringbauteil 3220 und ein zweites Kunststoffbauteil 3210. Das zweite Metallringbauteil 3220 ist in einem durch das zweite Kunststoffbauteil 3210 definierten Aufnahmehohlraum 3211 aufgenommen. Ein Teil des zweiten Kunststoffbauteils 3210 erstreckt sich in das zweite Metallringbauteil 3220, und das zweite Kunststoffbauteil 3210 definiert die zweite Aufnahmeöffnung 3100. An der dem zweiten Kunststoffbauteil 3210 zugewandten Seite des zweiten Metallringbauteils 3220 sind mehrere Verbindungsvorsprünge 3225 vorgesehen, und das zweite Kunststoffbauteil 3210 ist mit mehreren Verbindungsöffnungen 3215 zur Aufnahme der jeweiligen Anzahl von Verbindungsvorsprüngen 3225 vorgesehen, um das zweite Metallringbauteil 3220 mit dem zweiten Kunststoffbauteil 3210 zu verbinden. Das zweite Metallringbauteil 3220 kann mit dem zweiten Kunststoffbauteil 3210 durch ein Einspritzgussverfahren einstückig ausgebildet oder mit dem zweiten Kunststoffbauteil 3210 durch einen Montageprozess (z. B. Presspassung) verbunden sein. In dem befestigten Zustand der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000 kann das zweite Metallringbauteil 3220 in Kontakt mit dem ersten Metallringbauteil 2220 des ersten Trägerabschnitts 1320 stehen.
Das zweite Kunststoffbauteil 3210 des zweiten Trägerabschnitts 1420 ist mit einem Führungsabschnitt 3700, Begrenzungsmitteln 3600 und Rückhaltemitteln 1500 um die zweite Aufnahmeöffnung 3100 vorgesehen. In der in 1A und 1B dargestellten Ausführungsform sind die Begrenzungsmittel 360 und die Rückhaltemittel 150 in unterschiedlichen axialen Positionen relativ zu dem Bolzen 110 angeordnet. In der in 10 dargestellten Ausführungsform sind die Begrenzungsmittel 3600 und die Rückhaltemittel 1500 jedoch in derselben axialen Position relativ zu dem Bolzen 1100 angeordnet. Darüber hinaus ist der Führungsabschnitt 3700 in einer anderen axialen Position als die Begrenzungsmittel 3600 und die Rückhaltemittel 1500 angeordnet.
Wie ebenfalls in 12A und 12B dargestellt, ist der Führungsabschnitt 3700 näher an der radialen Bolzenverlängerung 1120 angeordnet als die Begrenzungsmittel 3600 und die Rückhaltemittel 1500 und ist ausgestaltet, um mit dem Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 (wie in 10 dargestellt) zusammenzupassen, um das Einführen des Bolzens 1100 in die zweite Aufnahmeöffnung 3100 in einer gewünschten Ausrichtung (einer Ausrichtung, die der verriegelten Position entspricht) zu führen. Zu diesem Zweck definiert der Führungsabschnitt 3700 einen Führungskanal, der einen dem Gegenabschnitt 4150 entsprechenden Querschnitt aufweist. Der Führungskanal bildet einen Teil der Aufnahmeöffnung 3100. Wird der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 durch Drehen des Bolzens 1100 durch den Führungsabschnitt 3700 eingeführt, kann der Bolzen 1100 in die Einführungsposition gedreht werden. Während dieses Prozesses passt der Ausweichabschnitt 1150 des Bolzens 1100 mit dem Führungsabschnitt 3700 zusammen, sodass sich der Bolzen 1100 drehen kann. Zusätzlich sind zwischen dem Führungsabschnitt 3700 und den Begrenzungsmitteln 3600 bzw. den Rückhaltemitteln 1500 Stufen 3218 zur Begrenzung des Herausziehens des Bolzens 1100 aus der zweiten Aufnahmeöffnung 3100 nach der Drehung in die Einführungsposition ausgebildet.
Die Begrenzungsmittel 3600 können mit dem Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 zusammenpassen, um die Einführungsposition und die verriegelte Position des Bolzens 1100 zu definieren. Die Anzahl der Begrenzungsmittel 3600 entspricht der Anzahl der Gegenstrukturen auf dem Gegenabschnitt 4150 und beträgt in der in den Figuren dargestellten Ausführungsform vier. Die vier Begrenzungsmittel 3600 sind drehsymmetrisch um das Zentrum der zweiten Aufnahmeöffnung 3100 angeordnet. Jedes Begrenzungsmittel 3600 beinhaltet eine Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und eine Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670, die einander gegenüberliegen, und einen Drehraum 3650, der zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670 definiert ist und in Verbindung mit der zweiten Aufnahmeöffnung 3100 steht. Die Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670 entsprechen der verriegelten Position bzw. der Einführungsposition des Bolzens 1100, und der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 kann sich in dem Drehraum 3650 drehen. Befindet sich der Bolzen 1100 in der Einführungsposition, stößt der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 an die Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630, wodurch der Bolzen 1100 daran gehindert wird, die Einführungsposition in einer ersten Richtung von der verriegelten Position in die Einführungsposition zu verlassen; und wenn sich der Bolzen 1100 in der verriegelten Position befindet, stößt der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 an die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670, wodurch der Bolzen 1100 daran gehindert wird, die verriegelte Position in einer zweiten Richtung von der Einführungsposition in die verriegelte Position zu verlassen.
Die Rückhaltemittel 1500 beinhaltet einen zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670 angeordneten Rückhaltevorsprung 6380 und die Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630. Der Rückhaltevorsprung 6380 ist an einer mit der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670 verbundenen inneren Eingriffsfläche 6350 vorgesehen. Wird die Mutter 1200 einer Drehkraft ausgesetzt, die unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, kann die Kante 4170 des Gegenabschnitts 4150 des Bolzens 1100 zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und dem Rückhaltevorsprung 6380 zur Begrenzung der Drehung des Bolzens 1100 zurückgehalten werden, wodurch der Bolzen 1100 in seiner Einführungsposition gehalten wird.
13 ist eine Seitenansicht der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich 1000, wobei sich der Bolzen in der Einführungsposition befindet und die Mutter entfernt wurde. Befindet sich der Bolzen 1100 in der Einführungsposition, wird, wie in 13 dargestellt, die Kante 4170 des Gegenabschnitts 4150 des Bolzens 1100 zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung 3630 und dem Rückhaltevorsprung 6380 gehalten. Wird die Mutter 1200 mit einer Kraft verschraubt, die einen voreingestellten Schwellenwert übersteigt, und somit der Bolzen 1100 in 13 im Uhrzeigersinn gedreht, kann der Gegenabschnitt 4150 des Bolzens 1100 den Rückhaltevorsprung 6380 verformen, um den Rückhaltevorsprung 6380 zu passieren, sodass der Bolzen 1100 in die verriegelte Position gedreht werden kann. In der verriegelten Position stößt der Gegenabschnitt 4150 des Bolzen 1100 an die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung 3670 an.
Nach der Befestigung des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil über die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich werden der erste Trägerabschnitt des ersten Ausgleichselements und der zweite Trägerabschnitt des zweiten Ausgleichselements der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich zwischen der radialen Mutterverlängerung und der radialen Bolzenverlängerung eingeklemmt. Daher sind der erste Trägerabschnitt des ersten Ausgleichselements, der Halter und der zweite Trägerabschnitt des zweiten Ausgleichselements Bauteile, die der axialen Befestigungskraft des Befestigungselements ausgesetzt sind, und ihre Haltbarkeit beeinflusst die Befestigungswirkung der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich. Sind der erste Trägerabschnitt des ersten Ausgleichselements und der zweite Trägerabschnitt des zweiten Ausgleichselements beide aus Kunststoff gefertigt, kriecht das Kunststoffmaterial in einer Hochtemperaturumgebung, um einen Spalt zwischen diesen Bauteilen zu bilden, sodass die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich nach längerem Gebrauch unter einer Drehmomentabschwächung leidet und es nicht mehr möglich ist, diese Bauteile mittels des Bolzens und der Mutter zu verklemmen. In der vorliegenden Offenbarung sind Teile des ersten Trägerabschnitts des ersten Ausgleichselements und des zweiten Trägerabschnitts des zweiten Ausgleichselements, die sich mit der radialen Mutterverlängerung und der radialen Bolzenverlängerung in der Längsrichtung Y überschneiden, zumindest teilweise aus Metall gefertigt. Daher weist die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich der vorliegenden Offenbarung eine relativ langsame Drehmomentabschwächung auf und kann sich an relativ raue Einsatzumgebungen anpassen. Darüber hinaus kann die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich der vorliegenden Offenbarung die Einführungsposition und die verriegelte Position des Einführungsendes mit einem einfachen Aufbau definieren. Die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich der vorliegenden Offenbarung kann auch das Einführungsende mit einem einfachen Aufbau in der Einführungsposition halten und erleichtert somit den Transport und die Montage der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich.
Auch wenn die vorliegende Offenbarung in Verbindung mit den Beispielen vorstehend geschilderter Ausführungsformen beschrieben wird, können verschiedene Alternativen, Änderungen, Varianten, Verbesserungen und/oder wesentliche Äquivalente, die bekannt oder gängig sind oder in naher Zukunft erwartet werden, zumindest für Durchschnittsfachleute auf dem Gebiet offensichtlich sein. Darüber hinaus sind die in dieser Beschreibung beschriebenen technischen Wirkungen und/oder technischen Probleme eher beispielhaft als einschränkend; daher kann die Offenbarung in dieser Beschreibung zur Lösung anderer technischer Probleme verwendet werden und andere technische Wirkungen aufweisen und/oder andere technische Probleme lösen. Entsprechend sollen die Beispiele der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, wie sie vorstehend dargelegt wurden, eher veranschaulichend als einschränkend sein. Verschiedene Änderungen können vorgenommen werden, ohne vom Grundgedanken oder Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Daher soll die vorliegende Offenbarung alle bekannten oder früher offenbarten Alternativen, Änderungen, Varianten, Verbesserungen und/oder wesentlichen Äquivalente umfassen.

Claims

Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) zur Befestigung eines ersten Bauteils (820) an einem zweiten Bauteil (840), wobei die Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) aufweist: ein erstes Ausgleichselement (130, 1300), aufweisend einen ersten Trägerabschnitt (220, 2200), wobei der erste Trägerabschnitt (220, 2200) mit einer ersten Aufnahmeöffnung (210, 2100) vorgesehen ist, wobei die erste Aufnahmeöffnung (210, 2100) zur Aufnahme eines Schaftes (114, 1140) eines Befestigungselements ausgestaltet ist, wobei das erste Ausgleichselement (130, 1300) zur Verbindung mit dem ersten Bauteil (820) und zur Bewegung relativ zu dem ersten Bauteil (820) in einer Längsrichtung (Y) vorgesehen ist; und ein zweites Ausgleichselement (140, 1400), aufweisend einen zweiten Trägerabschnitt (320, 3200), wobei der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) mit einer zweiten Aufnahmeöffnung (310, 3100) versehen ist, wobei die zweite Aufnahmeöffnung (310, 3100) zur Aufnahme des Schafts (114, 1140) des Befestigungselements vorgesehen ist, wobei der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) zur Verbindung mit dem ersten Bauteil (820) und zur Bewegung relativ zu dem ersten Bauteil (820) in zumindest einer Querrichtung (X, Z) senkrecht zu der Längsrichtung (Y) ausgestaltet ist, wobei der erste Trägerabschnitt (220, 2200) und der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) ausgestaltet sind, um einer durch das Befestigungselement aufgebrachten axialen Befestigungskraft ausgesetzt zu sein, und wobei der erste Trägerabschnitt (220, 2200) und der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) zumindest teilweise aus Metall gefertigt sind.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 1, ferner aufweisend: das Befestigungselement, wobei das Befestigungselement einen Bolzen (110, 1100) und eine Mutter (120, 1200) aufweist, wobei der Bolzen (110, 1100) den Schaft (114, 1140) und eine sich von dem Schaft (114, 1140) radial erstreckende Bolzenverlängerung (112, 1120) aufweist, wobei die Mutter (120, 1200) eine Gewindeverbindung (124, 1240) und eine sich radial von der Gewindeverbindung (124, 1240) erstreckende radiale Mutterverlängerung (122, 1220) aufweist, und die Gewindeverbindung (124, 1240) mit dem Schaft (114, 1140) gewindeverbunden ist, wobei der erste Trägerabschnitt (220, 2200) und der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) zwischen der radialen Bolzenverlängerung (112, 1120) und der radialen Mutterverlängerung (122, 1220) angeordnet sind, und wobei Teile des ersten Trägerabschnitts (220, 2200) und des zweiten Trägerabschnitts (320, 3200), die sich mit der radialen Bolzenverlängerung (112, 1120) und der radialen Mutterverlängerung (122, 1220) in der Längsrichtung (Y) überschneiden, zumindest teilweise aus Metall gefertigt sind.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 2, wobei: der erste Trägerabschnitt (220, 2200) ein erstes Metallringbauteil (222, 2220) und ein erstes Kunststoffbauteil (221, 2210) aufweist, wobei das erste Metallringbauteil (222, 2220) mit dem ersten Kunststoffbauteil (221, 2210) verbunden ist; und der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) ein zweites Metallringbauteil (322, 3220) und ein zweites Kunststoffbauteil (321, 3210) aufweist, wobei das zweite Metallringbauteil (322, 3220) mit dem zweiten Kunststoffbauteil (321, 3210) verbunden ist; wobei sich das erste Metallringbauteil (222, 2220) und das zweite Metallringbauteil (322, 3220) zumindest teilweise mit der radialen Bolzenverlängerung (112, 1120) und der radialen Mutterverlängerung (122, 1220) in der Längsrichtung (Y) überschneiden.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 3, wobei: das erste Metallringbauteil (222, 2220) des ersten Trägerabschnitts (220, 2200) durch ein Einspritzgussverfahren einstückig mit dem ersten Kunststoffbauteil (221, 2210) ausgebildet oder durch einen Montageprozess mit dem ersten Kunststoffbauteil (221, 2210) verbunden ist; und das zweite Metallringbauteil (322, 3220) des zweiten Trägerabschnitts (320, 3200) durch ein Einspritzgussverfahren einstückig mit dem zweiten Kunststoffbauteil (321, 3210) ausgebildet oder durch einen Montageprozess mit dem zweiten Kunststoffbauteil (321, 3210) verbunden ist.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, ferner aufweisend: ein zum Einführen in das erste Bauteil (820) ausgestaltetes Einführungsende (102, 1020) und ein dem Einführungsende (102, 1020) gegenüberliegendes Betätigungsende (104, 1040), wobei das Einführungsende (102, 1020) durch den Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200) ausgebildet ist, und das Betätigungsende (104, 1040) durch den anderen Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200) ausgebildet ist, wobei der Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200), der bzw. die das Einführungsende (102, 1020) ausbildet, eine Einführungsposition und eine verriegelte Position aufweist und zur Drehung zwischen der Einführungsposition und der verriegelten Position ausgestaltet ist, und wobei der Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200), der bzw. die das Einführungsende (102, 1020) ausbildet, einen Gegenabschnitt (415, 4150) aufweist; und Begrenzungsmittel (360, 3600), die auf dem zweiten Trägerabschnitt (320, 3200) um die zweite Aufnahmeöffnung (310, 3100) herum vorgesehene Strukturen sind, und die Begrenzungsmittel (360, 3600) zum Zusammenpassen mit dem Gegenabschnitt (415, 4150) zur Definition der Einführungsposition und der verriegelten Position ausgestaltet sind.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 5, wobei: die Begrenzungsmittel (360, 3600) eine Begrenzungskante in einer ersten Richtung (363, 3630) und eine Begrenzungskante in einer zweiten Richtung (367, 3670), die einander gegenüberliegen, und einen Drehraum (365, 3650) aufweisen, der zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung (363, 3630) und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung (367, 3670) definiert ist und in Verbindung mit der zweiten Aufnahmeöffnung (310, 3100) steht, wobei die Begrenzungskante in einer ersten Richtung (363, 3630) der Einführungsposition und die Begrenzungskante in einer zweiten Richtung (367, 3670) der verriegelten Position entspricht, wobei der Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200), der bzw. die das Einführungsende (102, 1020) ausbildet, in dem Drehraum (365, 3650) drehbar ist.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 6, ferner aufweisend: Rückhaltemittel (150, 1500), die für das Zusammenpassen mit dem Gegenabschnitt (415, 4150) ausgestaltet sind, sodass der Bolzen (110, 1100) oder die Mutter (120, 1200), der bzw. die das Einführungsende (102, 1020) ausbildet, in der Einführungsposition gehalten wird, wenn das Betätigungsende (104, 1040) einer Drehkraft ausgesetzt ist, die geringer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 7, wobei: die Rückhaltemittel ein zwischen dem ersten Trägerabschnitt (220) und dem zweiten Trägerabschnitt (320) angeordneter Halter (150) sind, und der zweite Trägerabschnitt (320) mit dem Halter (150) zusammenpasst, um die Drehung des Halters (150) relativ zu dem zweiten Trägerabschnitt (320) zu begrenzen; wobei der Teil des Halters (150), der sich mit dem ersten Trägerabschnitt (220), dem zweiten Trägerabschnitt (320), der radialen Bolzenverlängerung (112) und der radialen Mutterverlängerung (122) in der Längsrichtung (Y) überschneidet, zumindest teilweise aus Metall gefertigt ist, und/oder, wobei: die Rückhaltemittel (1500) auf dem zweiten Trägerabschnitt (3200) um die zweite Aufnahmeöffnung (3100) vorgesehene Strukturen aufweisen, und/oder, wobei: die Rückhaltemittel (150) und die Begrenzungsmittel (360) an unterschiedlichen axialen Positionen der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100) angeordnet sind, und die Rückhaltemittel (150) zumindest zwei Rückhalterippen (638) aufweisen, wobei die zumindest zwei Rückhalterippen (638) aus Kunststoff gefertigt und zur Verformung ausgestaltet sind, wenn sie einer bestimmten Drehkraft ausgesetzt sind; und der Gegenabschnitt (415) zumindest eine Kante (417) aufweist, wobei die zumindest eine Kante (417) zwischen den zumindest zwei Rückhalterippen (638) rückhaltbar ist.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach Anspruch 7 oder 8, wobei: die Rückhaltemittel (1500) und die Begrenzungsmittel (3600) an der gleichen axialen Position der Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (1000) angeordnet sind, und die Rückhaltemittel (1500) einen zwischen der gegenüberliegenden Begrenzungskante in einer ersten Richtung (3630) und der Begrenzungskante in einer zweiten Richtung (3670) angeordneten Rückhaltevorsprung (6380) aufweisen, wobei der Rückhaltevorsprung (6380) aus Kunststoff gefertigt und zur Verformung ausgestaltet ist, wenn er einer bestimmten Drehkraft ausgesetzt ist; und der Gegenabschnitt (4150) zumindest eine Kante (4170) aufweist, wobei die zumindest eine Kante (4170) zwischen der Begrenzungskante in einer ersten Richtung (3630) und dem Rückhaltevorsprung (6380) zurückgehalten wird.
Befestigungsanordnung mit Toleranzausgleich (100, 1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei: das erste Ausgleichselement (130, 1300) einen rohrförmigen Hauptkörperabschnitt (230, 2300) aufweist, und der erste Trägerabschnitt (220, 2200) ein an einem Ende des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts (230, 2300) angeordneter ringförmiger Flansch ist, wobei der rohrförmige Hauptkörperabschnitt (230, 2300) mit einem Gewindeabschnitt (231, 2310) an einer seiner Außenflächen vorgesehen ist, und das erste Ausgleichselement (130, 1300) mit dem ersten Bauteil (820) über den Gewindeabschnitt (231, 2310) des rohrförmigen Hauptkörperabschnitts (230, 2300) verbunden ist; wobei das zweite Ausgleichselement (140, 1400) ferner ein Paar elastischer Verbindungsarme (331, 3310) aufweist, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des zweiten Trägerabschnitts (320, 3200) angeordnet sind, und der zweite Trägerabschnitt (320, 3200) über das Paar elastischer Verbindungsarme (331, 3310) mit dem ersten Bauteil (820) verbunden ist.