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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur einstellbaren
Befestigung eines Bauteils an einem Halteteil.
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Aus DE 199 39 925 A1 ist eine Halte- und
Justiervorrichtung zur lösbaren Festlegung eines Bauteils an einer
Struktur bekannt, wobei ein buchsenförmiger Halter
ortsfest in einer Bohrung der Struktur anordenbar ist. Ein
Träger, der sich wenigstens teilweise in den Halter hinein
erstreckt, ist um eine Längsachse des Halters verdrehbar
angeordnet und weist einen Tragkörper auf, der mit dem
Bauteil verbindbar ist. Ein mit dem Träger verbundenes
Positionierteil und der Träger sind innerhalb des Halters
in Richtung der Längsachse verschieblich, wobei die
Stellung des Trägers und des Positionierteils durch ein
Sicherungsteil festlegbar ist, das lösbar mit dem Halter
verbunden ist. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfordert die
Montage einen Zugang auf beiden Seiten der den Halter
tragenden Struktur.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
zur einstellbaren Befestigung eines Bauteils an einem
Halteteil zu schaffen, welche von einer Seite des Halteteils
aus montierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1
angegebene Erfindung gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst einen in einer
Öffnung des Halteteils einsetzbaren und drehfest mit
diesem verbindbaren Halter, der an dem Halteteil festhaltbar
ist und eine Bohrung mit Verankerungsmitteln aufweist,
eine in die Bohrung des Halters einsetzbare
Positionierhülse, die eine Anlagefläche für das Bauteil aufweist, die
an den Verankerungsmitteln des Halters abstützbar ist und
deren Position durch Drehung in der Bohrung des Halters in
axialer Richtung gegenüber dem Halter einstellbar ist, und
ein Befestigungsteil, durch das das Bauteil auf der
Anlagefläche der Positionierhülse festhaltbar ist und das in
die Hülsenbohrung der Positionierhülse einführbar und in
der Hülsenbohrung oder der Bohrung des Halters reib- oder
formschlüssig festhaltbar ist, wobei zwischen der
Positionierhülse und dem Halter eine schaltbare Kupplung
vorgesehen ist, die durch das Einführen des Befestigungsteils in
die Hülsenbohrung der Positionierhülse aus einer
Lösestellung, in der die Positionierhülse frei drehbar ist, in
eine Sperrstellung bewegbar ist, in der sie die
Positionierhülse drehfest mit dem Halter verbindet.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich alle
Teile von einer Seite des Halteteils aus montieren,
einstellen und in der eingestellten Position sichern. Die
Montage der Vorrichtung ist einfach, da ihre Einzelteile
durch Ineinanderstecken miteinander verbunden werden
können. Die Vorrichtung eignet sich daher auch für
automatische Montagevorgänge. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist
weiterhin kostengünstig herstellbar, da sie lediglich drei
Bauteile erfordert, die beispielsweise aus Kunststoff
leicht zu fertigen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich vor allem zur Verbindung dünnwandiger Teile,
die aus Blech oder Kunststoff bestehen können. Eine
bevorzugte Anwendung ist die Befestigung von Teilen an der
Karosserie eines Fahrzeugs, bei der eine Einstellung der
Position der Teile relativ zur Karosserie erforderlich
ist.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist.
Es zeigen
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Fig. 1 eine Seitenansicht,
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Fig. 2 eine Draufsicht und
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Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der Linie III-III
eines in ein Halteteil einsetzbaren Halters,
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Fig. 4 eine Seitenansicht,
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Fig. 5 eine erste Stirnansicht,
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Fig. 6 eine zweite Stirnansicht einer in den Halter
gemäß den Fig. 1 bis 3 einsetzbare
Positionierhülse und
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Fig. 7 einen Längsschnitt entlang der Linie VII-VII,
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Fig. 8 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäßen
Befestigungsvorrichtung im Montagezustand und
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Fig. 9 einen Längsschnitt der Befestigungsvorrichtung
gemäß Fig. 8 in der Linie IX-IX.
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Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Halter 1 besteht
aus einem quaderförmigen Körper 2, der an einem Ende einen
über die äußeren Begrenzungsflächen des Körpers 2
hinausragenden, kreisscheibenförmigen Flansch 3 trägt. Der
Halter 1 weist eine zentrale Bohrung 4 auf, die den Körper 2
und den Flansch 3 durchdringt. An dem flanschseitigen Ende
des Halters 1 sind durch Schlitze 5, die sich im
wesentlichen radial zu Bohrung 4 erstrecken und die Wand des
Körpers 2 durchdringen, freistehende Finger 6, 7 gebildet,
die paarweise einander gegenüberliegen. Die Finger 6, 7
weisen auf ihrer Außenseite jeweils einen keilförmigen
Vorsprung 8 auf. Die Vorsprünge 8 stehen aus der
Außenfläche des Körpers 2 hervor und bilden mit ihren dem Flansch
3 zugekehrten Enden dem Flansch 3 gegenüberliegende
Abstützflächen 9. Die Finger 7 sind durch parallel zur
Bohrungswand verlaufende Einschnitte 10 gegabelt, wodurch
innere Gabelenden 11 gebildet sind, die in axialer
Richtung über den Flansch 3 hinausragen. Auf ihrer Innenseite
weisen die Gabelenden 11 sich in Umfangsrichtung
erstreckende Rippen 12 auf, die Abschnitte eines
spitzwinkligen Gewindegangs bilden.
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In dem an die Finger 6, 7 angrenzenden, ungeschlitzten
Bereich der Bohrung 4 sind radial nach innen
vorspringende, den Bohrungsdurchmesser einschnürende Backen 13
ausgebildet. Die Oberfläche der Backen 13 hat eine
zylindrische Grundform und ist mit einem sich in Richtung der
Bohrungsachse erstreckenden und nach Art einer
Kerbverzahnung gestalteten Rippenprofil 14 versehen.
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Der Halter 1 ist zur Aufnahme einer in den Fig. 4 bis 7
dargestellten Positionierhülse 15 bestimmt. Die
Positionierhülse 15 trägt an ihrem einen Ende einen
scheibenförmigen Flansch 16, der die Form eines flachen
Sechskantprismas hat, damit ein Werkzeug zum Drehen der
Positionierhülse 15 angesetzt werden kann. Anstelle des
Sechskantprismas kann der Flansch 16 auch beliebig andere zum
Ansetzen eines Werkzeugs geeignete Umfangskontur haben.
Der an den Flansch 16 angrenzende Hülsenabschnitt 17 ist
mit einem Außengewinde 18 versehen, dessen
Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Bohrung 4 des Halters 1
entspricht. Gewindeprofil und Steigung des Außengewindes 18
entsprechen dem der Rippen 12 an den Gabelenden 16 des
Halters 1. An den Hülsenabschnitt 17 schließt sich ein
Hülsenabschnitt 19 an, der durch vier äquidistante, sich
in Achsrichtung erstreckende Schlitze 20 geteilt ist. Der
Hülsenabschnitt 19 ist auf seiner Außenseite mit einem dem
Rillenprofil 14 der Backen 13 entsprechenden Rillenprofil
21 versehen. Der Außendurchmesser des Rillenprofils 21 ist
jedoch gleich oder kleiner als der Innendurchmesser des
Rillenprofils 14, so daß das Drehen der Positionierhülse
15 in der Bohrung 4 des Halters 1 durch die Rillenprofile
14, 21 nicht behindert wird.
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Durch die Positionierhülse 15 erstreckt sich eine
Hülsenbohrung 22. Die Hülsenbohrung 22 weist innerhalb des
Hülsenabschnitts 17 einen zylindrischen Abschnitt 23 größeren
Durchmessers und innerhalb des Hülsenabschnitts 19 einen
zylindrischen Abschnitt 24 kleineren Durchmessers auf.
Zwischen beiden Abschnitten 23, 24 befindet sich ein
konischer Übergangsabschnitt 25.
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Im folgenden wird anhand der Fig. 8 und 9 die
Wirkungsweise der einstellbaren Befestigungsvorrichtung näher
beschrieben:
Zu Beginn der Montage wird zunächst der Halter 1 an dem
Halteteil 26 befestigt. Bei dem Halteteil 26 handelt es
sich in der Regel um einen dünnwandigen Körper, der sowohl
aus Metall oder aus Kunststoff bestehen kann und der eine
an die Umfangskontur des Körpers 2 des Halter 1 angepaßte
Öffnung 27 aufweist. Zu seiner Befestigung wird der Halter
1 in den dargestellten Ansichten von oben in die Öffnung
27 eingesetzt und mit einer bestimmten Kraft in die
dargestellte Position gedrückt, in welcher der Flansch 3 an dem
Halteteil 26 anliegt. Bei diesem Vorgang werden die Finger
6, 7 durch die keilförmigen Vorsprünge 8 in Richtung der
Bohrung 4 soweit radial nach innen elastisch verformt, daß
die Vorsprünge 8 die Öffnung 27 passieren können. Ist die
dargestellte Lage des Halters 1 erreicht, federn die
Finger 6, 7 in ihre Ruhelage zurück, wobei sich die
Vorsprünge 8 mit den Abstützflächen 9 an dem unteren Rand der
Öffnung 27 anlegen und dadurch den Halter an dem Halteteil
26 festhalten. Durch die rechteckige Umfangskontur des
Körpers 2 und der Öffnung 27 ist der Halter 1 in dieser
Einbaulage auch gegen Drehung um seine Längsachse
gesichert.
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In den vormontierten Halter 1 wird als nächstes die
Positionierhülse 15 von oben eingesetzt. Dies kann in der
Weise erfolgen, daß die Positionierhülse 15 zunächst ohne
Drehung, sondern allein durch eine Axialbewegung mit ihrem
geschlitzten Ende voran in die Bohrung 4 des Halters 1
soweit hineingedrückt wird, daß der Hülsenabschnitt 17 mit
dem Außengewinde 18 in Eingriff mit den Rippen 12 an den
Gabelenden 11 der Finger 7 gelangt. Hierbei kann die
gewünschte Position der Positionierhülse 15 bereits grob
voreingestellt werden, da die Elastizität der Gabelenden
11 ausreichend groß ist, um ein Überrasten der
Gewindegänge des Außengewindes 18 durch die Rippen 12 zuzulassen.
Zudem können die Rippen 12 auf ihrer dem Flansch 16 der
Positionierhülse 15 zugekehrten Seite stärker geneigt
sein, um das Überrasten der Gewindegänge des Außengewindes
18 beim Einstecken der Positionierhülse 15 zu erleichtern.
Nachdem das Außengewinde 18 mit den Rippen 12 in Eingriff
gebracht ist, kann die Positionierhülse 15 auch durch
Drehen in ihrer Position gegenüber dem Halter 1 in axialer
Richtung verändert und mit der von dem Flansch 16
gebildeten Anlagefläche 28 für ein Bauteil 29 auf den
erforderlichen Abstand zum Halteteil 26 gebracht werden.
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Nach dem genauen Einstellen der Positionierhülse 15 wird
das Bauteil 29 auf den Flansch 16 aufgelegt. In dem
Bauteil 29 befindet sich eine Öffnung 30, die in der
Montageposition des Bauteils 29 so ausgerichtet wird, daß der
Eingang der Hülsenbohrung 22 der Positionierhülse 15 frei
bleibt. Zum Befestigen des Bauteils 29 wird durch die
Öffnung 30 in die Hülsenbohrung 22 ein Befestigungsteil 31
eingesetzt, welches mit einem Kopf 32 den Rand der Öffnung
30 übergreift und dadurch das Bauteil 29 an der
Positionierhülse 15 festhält.
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Das Befestigungsteil 31 hat einen Schaft 33, der
reibschlüssig in der Hülsenbohrung 22 gehalten sein kann.
Bevorzugt ist jedoch der Schaft 33 des Befestigungsteils
31 als Schraube ausgebildet, um eine höhere Haltekraft zu
erzielen und nochmaliges Lösen des Bauteils 29 zu
erleichtern. Die Schraube kann Gewindeschneidfunktion haben, so
daß die Herstellung eines Innengewindes in der
Hülsenbohrung 22 entfallen kann. Ist das Befestigungsteil 31 eine
Schraube, so muß die Positionierhülse beim Einschrauben
des Befestigungsteils 31 mit Hilfe eines Werkzeugs an dem
Flansch 16 gegen Verdrehen gesichert werden.
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Das Befestigungsteil 31 hat eine solche Länge und einen
solchen Durchmesser, daß es beim Einsetzen in die
Hülsenbohrung 22 in den geschlitzten Hülsenabschnitt 19 der
Positionierhülse 15 eindringt und diesen radial nach außen
aufweitet. Hierdurch gelangt das Rillenprofil 21 des
Hülsenabschnitts 19 in Eingriff mit dem Rillenprofil 14 des
Halters 1, wodurch die Positionierhülse 15 drehfest mit
dem Halter 1 gekuppelt und zusätzlich radial an dem Halter
1 abgestützt wird. Durch diese vor dem Einsetzen des
Befestigungsteils 31 noch gelöste Kupplung wird die zuvor
eingestellte Position der Positionierhülse gesichert und eine
spielfreie Verankerung der Positionierhülse 15 in dem
Halter 1 erreicht.
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Durch das Einbringen der Positionierhülse 15 in den Halter
1 wird außerdem der Halter 1 in seiner Einbaulage
gesichert, da die Positionierhülse 15, wie aus Fig. 9 zu
ersehen, die Finger 6 des Halters 1 auf der Bohrungsseite
abstützt und an einer Verformung in Richtung der
Bohrungsachse hindert.
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Ist ein Nachjustieren der Positionierhülse 15
erforderlich, so muß das Befestigungsteil 31 zumindest aus dem
Hülsenabschnitt 19 entfernt werden, damit dieser in seine
Ausgangslage zurückkehren und die drehfeste Kupplung
zwischen der Positionierhülse 15 und dem Halter 1 gelöst
werden kann. Anschließend kann die Positionierhülse 15 durch
Drehen verstellt werden.
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Soll die beschriebene Befestigungsvorrichtung in axialer
Richtung höher belastbar sein, so kann die durch den
Hülsenabschnitt 19 und die Backen 13 gebildete Kupplung
zusätzlich in Umfangsrichtung verlaufende Rillen und
Rippen aufweisen, die bei eingebrachtem Befestigungsteil 31
ebenfalls fest ineinander greifen. Eine andere
Gestaltungsmöglichkeit zur Erhöhung der axialen Belastbarkeit
der Befestigungsvorrichtung kann erfindungsgemäß darin
bestehen, daß das mit Außengewinde versehene
Befestigungsteil 31 an seinem dem Kopf 32 entgegengesetzten Ende einen
über die Bohrung 4 hinaus verlängert ist und mit der
Verlängerung in einen den Halter 1 nach unten verlängernden
und mit einem dem Außengewinde entsprechenden, sich an die
Bohrung 4 anschließenden Innengewinde versehenen Ansatz
einschraubbar ist. Hierdurch wird das Befestigungsteil 31
unmittelbar mit dem Halter 1 verbunden, wobei es auch die
Positionierhülse 15 in axialer Richtung an dem Halter 1
abstützt.