DE19803261C1

DE19803261C1 - Toleranzausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: DE19803261C1
Application number: DE19803261A
Authority: DE
Inventors: Richard Jurr; Klaus Werner; Joachim Bandemer
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 1998-11-05
Anticipated expiration: 2018-01-30
Also published as: US6250836B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Toleranzausgleichsvorrichtung für die Montage von Bauteilen.

Es ist eine automatische Betätigungsvorrichtung für ein Fahrzeug-Ausstellfenster aus der DE 41 07 270 C2 bekannt. Ein Betätigungshebel, der zum Öffnen und Schließen des Ausstellfensters mit diesem verbunden ist, wird dabei über eine flexible Welle von einem Stellmotor angetrieben. Nach der Montage des Ausstell fensters mit dem Betätigungshebel muß die Schließposition des Ausstellfensters einer vorgegebenen Lage entsprechen. Die Übereinstimmung der Schließposition mit der vorgegebenen Lage ist wichtig, da das Ausstellfenster in seiner Schließ position einerseits die Fensterdichtung nicht zu stark zusammenpressen darf, um Beschädigungen der Fensterdichtung zu vermeiden. Andererseits muß das Aus stellfenster eng an der Fensterdichtung anliegen, um die Dichtheit zu gewährlei sten, und um ein unbefugtes Öffnen von außen zu verhindern.

Aufgrund der genannten Anforderungen an die Lage des Ausstellfensters in sei ner Schließposition und durch fertigungsbedingte Toleranzen ist die Montage des Ausstellfensters mit dem Betätigungshebel sehr zeitaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Toleranzausgleichsvorrichtung zu schaffen, die gewährleistet, daß sich Bauteile trotz fertigungsbedingter Toleranzen definiert miteinander verbinden lassen. Die Toleranzausgleichsvorrichtung soll einfach aufgebaut sein und eine schnelle und sichere Montage ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die wesentlichen Bestandteile der erfindungsgemäßen Toleranzausgleichsvorrich tung sind zwei Teile, die miteinander im Eingriff stehen und die sich zueinander beliebig positionieren lassen, vorzugsweise axial beliebig positionieren lassen. Mit jedem dieser Teile ist eine Aufnahme für die zu verbindenden Bauteile verbunden. Bei einer Montage der Bauteile werden die beiden Teile zueinander insbesondere axial so positioniert, daß sich die Bauteile über diese Toleranzausgleichsvorrich tung verbinden lassen, wobei sich die Bauteile anschließend in ihrer vorgegebe nen Lage befinden. Zur dauerhaften Sicherung dieser Lage werden die beiden Teile nach erfolgter Positionierung festgestellt, insbesondere radial und axial fest gestellt.

Der Vorteil der Toleranzvorrichtung besteht darin, daß sich fertigungsbedingte Toleranzen bei der Montage einfach und schnell ausgleichen lassen und die Lage der Bauteile zueinander nicht mehr durch die Montage beeinflußt wird, sondern daß die zu verbindenden Bauteile in ihre vorbestimmte Lage gebracht und mon tiert werden können. Darüber hinaus werden montagebedingte Spannungen in den Bauteilen vermieden.

Die beiden Teile können die unterschiedlichsten Ausbildungen besitzen. Wesent lich ist, daß der Abstand der Aufnahmen für die zu verbindenden Bauteile einstell bar ist, indem sich die beiden Teile axial beliebig zueinander positionieren lassen, und daß die beiden Teile in dieser Position zueinander feststellbar sind. Dies ge schieht beispielsweise dadurch, daß beide Teile Bohrungen besitzen, in denen Befestigungsmittel zur axialen Sicherung der beiden Teile angeordnet sind. Hier bei handelt es sich also um eine lösbare Verbindung. Soll diese unlösbar sein, ist an ein Vernieten, Verkleben, Verschweissen oder dergleichen zu denken.

In vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung sind die beiden Teile als Hülsen ausgebildet. In jeder Hülse ist mindestens ein Kontursystem angeordnet. Die Kontursysteme sind dabei so ausgebildet, daß sich der Abstand zwischen den Aufstandsflächen und dem Boden einer Hülse mit gleichem Drehsinn vergrößert, beziehungsweise verkleinert. Befinden sich die zwei Hülsen in Einbaulage, dann müssen die Kontursysteme beider Hülsen so ausgebildet sein, daß sich der Ab stand zwischen den Aufstandsflächen und dem Boden der einen Hülse vergrö ßert, während sich der Abstand zwischen den Aufstandsflächen und dem Boden der anderen Hülse bei gleichem Drehsinn verkleinert. Bei der Montage ist somit gewährleistet, daß die Kontursysteme beider Hülsen ineinandergreifen. Dadurch wird erreicht, daß sich die Hülsen aufeinander zu, beziehungsweise voneinander weg bewegen, wenn die Hülsen gegeneinander verdreht werden.

Bei einer Anordnung von jeweils drei Kontursystemen in einer Hülse wird ein Ver kippen der beiden Hülsen sicher vermieden. Aber auch die Mantelflächen der Hül sen bieten beim Ineinandergreifen einen so ausreichenden Schutz gegen ein Verkippen, daß unter Umständen zwei Kontursysteme oder ein Kontursystem aus reichend ist.

Die Aufstandsflächen können ebenfalls die unterschiedlichsten Ausbildungen besitzen. Neben einer Stufung oder einer Verzahnung können die Aufstandsflä chen auch als geneigte Ebenen ausgebildet sein.

In weiteren vorteilhaften Ausbildungen der beiden Teile, ist ein Teil als Hülse und das andere Teil als Zylinder ausgebildet. Die Mantelfläche des zylinderförmigen Teils besitzt mindestens eine spiralförmig angeordnete Nut, in die ein entspre chendes Gegenstück des anderen Teils eingreift. Es ist weiterhin möglich, den Zylinder als Hohlzylinder auszubilden und die spiralförmigen Nuten in der Bohrung des Hohlzylinders anzuordnen. Durch Verdrehen eines Teils lassen sich beide Teile axial zueinander positionieren.

In Abhängigkeit von der jeweiligen Ausbildung der Teile, beziehungsweise der Aufstandsflächen ist ein axialer Toleranzausgleich in einem Schritt bis hin zu un endlich vielen Schritten möglich.

Das Feststellen der beiden Teile in einer bestimmten Position zueinander ist mit einer Vielzahl von Mitteln für kraft- und formschlüssige Verbindungen möglich. So sind beispielsweise Kerben am Umfang der Kontursysteme eines Teils ange ordnet, in die Vorsprünge des anderen Teils eingreifen. Beide Teile können auch nach dem Prinzip Innen-/Außenverzahnung feststellbar ausgebildet sein.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind an einem oder beiden Teilen Markierungen angeordnet, die die jeweilige Zuordnung der beiden Teile zueinander anzeigen. Der Vorteil einer derartigen Markierung besteht darin, daß nach einer Demontage die anschließende Montage vereinfacht wird, indem sich die Zuordnung der beiden Teile schnell und einfach über die Markierung wie der einstellen läßt. Weiterhin lassen sich auch bei der Erstmontage mittels der Markierung die Toleranzausgleichsvorrichtungen voreinstellen.

Die Markierung kann ein Farbcode, Bohrungen, Körner, Erhöhungen oder Vertie fungen und/oder Zeichen und Symbole sein.

Mit derartigen Toleranzausgleichsvorrichtung lassen sich vorzugsweise Ausstell fenster, insbesondere Seitenausstellfenster für Kraftfahrzeuge montieren. Ein weiteres Einsatzgebiet ist die Montage von Bauteilen, deren Lage zueinander aufgrund von Toleranzen variiert, zum Beispiel die Befestigung mit Toleranzaus gleich zwischen einem Cockpitmodul und einem Träger (Chassis, Quertraverse oder dergleichen).

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt durch eine Toleranzausgleichsvorrichtung für die Verbin dung eines Ausstellfensters mit einem Betätigungshebel eines Kraft fahrzeuges,

Fig. 2: eine Seitenansicht eines Stufenbolzen der Toleranzausgleichsvorrich tung,

Fig. 3: eine Draufsicht einer Unterhülse der Toleranzausgleichsvorrichtung und

Fig. 4: einen Schnitt einer Oberhülse der Toleranzausgleichsvorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Stufenbolzen 1 in einer Bohrung eines Ausstellfensters 2 derart angeordnet, daß der Kopf 3 des Stufenbolzens 1 an einer Seite des Ausstellfen sters 2 anliegt. Auf der gegenüberliegenden Seite des Ausstellfensters 2 ist eine Unterhülse 4 angeordnet. Der Stufenbolzen 1 und die Unterhülse 4 bilden dabei die Aufnahme für das Ausstellfenster 2. Zu der Unterhülse 4 ist eine Oberhülse 5 angeordnet. Die Oberhülse 5 besitzt eine Aufnahme 6 an der ein Betätigungshe bel 7 einer nicht weiter dargestellten Betätigungseinrichtung für das Ausstellfen ster 2 befestigt ist. In dieser Ausführungsform ist die Toleranzausgleichsvorrich tung sowohl für automatische als auch für manuelle Betätigungsvorrichtungen einsetzbar.

Der in Fig. 2 dargestellte Stufenbolzen 1 besitzt einen Kopf 3. Der anschließende Bereich 8 dient der Aufnahme des Ausstellfensters 2. Das dem Kopf 3 gegen überliegende Ende dieses Bereiches 8 besitzt eine Abflachung 9. Dadurch wird die Unterhülse 4 drehfest aufgenommen. Der Stufenbolzen 1 besitzt weiterhin ei ne Bohrung 10 mit Innengewinde mit der Unter- und Oberhülse 4, 5 über eine nicht dargestellte Schraube mit dem Stufenbolzen 1 verbunden werden.

Die Unterhülse 4 in Fig. 3 besitzt drei Aussparungen, die die Kontursysteme 11 bilden. Diese Kontursysteme 11 sind mit einer 120°-Teilung radial angeordnet und bestehen aus jeweils fünf Stufen 12. Der Abstand zwischen den Stufen 12 und dem Boden 13 der Unterhülse 4 verringert sich mit positivem Drehsinn. Eine Boh rung 14 dient der Aufnahme des Stufenbolzens 1. Ein mit einer Abflachung im Boden 13 der Unterhülse 4 angeordneter Einstich 15 bildet das Gegenstück zum Bereich 8 des Stufenbolzens 1.

Die in Fig. 4 dargestellte Oberhülse 5 ist topfförmig ausgebildet. Auf dem Boden 16 der Oberhülse 5 sind radial in 120°-Teilung drei Kontursysteme 17 mit jeweils fünf Stufen 18 angeordnet, wobei sich der Abstand zwischen den Stufen 18 und dem Boden 16 mit positivem Drehsinn vergrößert. Die Aufnahme 6 für den Betäti gungshebel 7 befindet sich am Boden 16. In einer Bohrung 19 im Boden 16 ist die Schraube zur Verbindung mit dem Stufenbolzen 1 angeordnet.

Die Mittel zum radialen Feststellen der Oberhülse 5 zur Unterhülse 4 sind nicht dargestellt. Am Umfang der Unterhülse 4 ist zu jeder Stufe 12 eine Kerbe ange ordnet, in die ein entsprechendes Gegenstück, das an der Oberhülse angeordnet ist, einrastet.

Bezugszeichenliste

1

Stufenbolzen

2

Ausstellfenster

3

Kopf

4

Unterhülse

5

Oberhülse

6

Aufnahme

7

Betätigungshebel

8

Bereich

9

Abflachung

10

Bohrung

11

Kontursystem

12

Stufe

13

Boden

14

Bohrung

15

Einstich

16

Boden

17

Kontursystem

18

Stufen

19

Bohrung

Claims

1. Toleranzausgleichsvorrichtung zum Verbinden von Bauteilen, dadurch ge kennzeichnet, daß die Toleranzausgleichsvorrichtung aus mindestens zwei Teilen (4, 5) besteht, daß jedes Teil (4, 5) mindestens ein Kontursystem (11, 17) besitzt, daß die Teile (4, 5) zueinander positionierbar sind, indem das Kontursystem (11) des einen Teils (4) an dem entsprechende Kontursystem (17) des anderen Teils (5) anliegt oder in dieses eingreift und daß beide Teile (4, 5) zueinander feststellbar sind, wobei jeweils ein Teil (4, 5) mit je weils einer Aufnahme (8, 6) für die Bauteile verbunden ist.

2. Toleranzausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile (4, 5) axial zueinander positionierbar sind.

3. Toleranzausgleichsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß beide Teile (4, 5) Bohrungen (14, 19) besitzen, in denen Be festigungsmittel (1) zur axialen Sicherung der beiden Teile (4, 5) angeordnet sind.

4. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Teil (4, 5) zumindest drei Kontursy steme (11, 17) angeordnet sind.

5. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontursysteme (11, 17) jeweils mindestens eine Stufe (12, 18) aufweisen.

6. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstandsflächen der Kontursysteme (11, 17) als geneigte Ebenen ausgebildet sind.

7. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufstandsflächen der Kontursysteme (11, 17) als Verzahnung ausgebildet sind.

8. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (4) als Zylinder ausgebildet ist, an dessen Umfang als Kontursystem (11) mindestens eine Nut spiralförmig an geordnet ist und daß das andere Teil (5) als Kontursystem (17) Formelemen te besitzt, die in die Nuten eingreifen.

9. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (4) als Hohlzylinder ausgebildet ist und daß das Kontursystem (11) an der inneren Mantelfläche des Hohlzylinder angeordnet ist.

10. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum radialen Feststellen der beiden Teile (4, 5) Mitteln am Umfang der Teile (4, 5) oder an den Kontursysteme (11, 17) angeordnet sind.

11. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel Kerben, Bohrungen oder Vorsprün ge sind.

12. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Markierungen zum Erkennen der axialen Zu ordnung der beiden Teile (4, 5) an einem oder an beiden Teilen (4, 5) ange ordnet sind.

13. Toleranzausgleichsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Markierungen ein Farbcode, Bohrungen, Kör ner, Erhöhungen oder Vertiefungen und/oder Zeichen und Symbole sind.