DE202005008060U1 - Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils an einem Trägerteil - Google Patents

Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils an einem Trägerteil Download PDF

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Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils (2), insbesondere einer Fahrzeugleuchte, an einem Trägerteil (4), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit der Möglichkeit eines Ausgleichs von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen in der Lage zwischen dem Trägerteil (4) und weiteren Teilen, insbesondere der Fahrzeugkarosserie, welche Befestigungsanordnung besteht aus:
einem bolzenförmigen Befestigungselement (6), das einen Gewindeabschnitt (18), zwei gegensinnig angeordnete Anschläge (28, 30) und ein Antriebsmerkmal (10) zum Drehen des Befestigungselementes (6) aufweist, und
einer am Gehäuseteil (2) vorgesehenen Aufnahme (8) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (40), in die das Befestigungselement (6) einsetzbar ist,
wobei das Befestigungselement (6) und die Aufnahme (8) so ausgebildet sind, dass beim Einsetzen des Befestigungselementes (6) in die Aufnahme (8) der Gewindeabschnitt (18) des Befestigungselementes (6) mit dem hülsenförmigen Abschnitt (40) der Aufnahme (8) eine Gewindeverbindung zwecks axialer Verstellung des Befestigungselementes (6) eingeht, wobei die axiale Verstellung durch Zusammenwirken der Anschläge (28, 30) des Befes tigungselementes (6) mit zugehörigen...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils an einem Trägerteil mit der Möglichkeit eines Ausgleichs von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen in der Lage zwischen dem Trägerteil und weiteren Teilen. Das Gehäuseteil ist vorzugsweise das Gehäuse einer Fahrzeug-Rückleuchte, und das Trägerteil ist vorzugsweise ein Blechteil der Fahrzeugkarosserie.
  • Zwischen der Fahrzeugrückleuchte und anderen Karosserieteilen ist üblicherweise ein Spalt vorhanden, der aufgrund der erwähnten Toleranzen innerhalb eines bestimmten Bereiches unterschiedlich groß sein kann. Die Befestigungsanordnung zum Befestigen der Rückleuchte an der Fahrzeugkarosserie sollte daher so ausgebildet sein, dass sie einen begrenzten Ausgleich der erwähnten Toleranzen zur Minimierung des Spaltes zwischen Fahrzeugleuchte und Außenblech und Einhaltung der Oberflächenbündigkeit ermöglicht.
  • Vorbekannte Befestigungsanordnungen, die zu diesem Zweck verstellbar sind, bestehen im Allgemeinen aus mehrteiligen und aufwendigen Systemen, die teuer in der Herstellung sind, ein hohes Gewicht aufweisen und/oder einen hohen Platzbedarf haben.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils an einem Trägerteil mit der Möglichkeit eines Ausgleichs von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen in der Lage zwischen dem Trägerteil und weiteren Teilen zu schaffen, die konstruktiv einfach und kostengünstig in der Herstellung ist. Ferner soll sie ein niedriges Gewicht und einen geringen Platzbedarf haben.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Befestigungsanordnung gelöst.
  • Die erfindungsgemäß ausgebildete Befestigungsanordnung besteht aus einem bolzenförmigen Befestigungselement, das einen Gewindeabschnitt, zwei gegensinnig angeordnete Anschläge und ein Antriebsmerkmal zum Drehen des Befestigungselementes aufweist, sowie aus einer an dem Gehäuseteil vorgese henen Aufnahme mit einem hülsenförmigen Abschnitt, in die das Befestigungselement einsetzbar ist. Das Befestigungselement und die Aufnahme sind so ausgebildet, dass der Gewindeabschnitt des Befestigungselementes beim Einsetzen des Befestigungselementes in die Aufnahme mit dem hülsenförmigen Abschnitt der Aufnahme eine Gewindeverbindung eingeht, um das Befestigungselement axial verstellen zu können. Die axiale Verstellung ist hierbei durch Zusammenwirken der Anschläge des Befestigungselementes mit zugehörigen Anschlagflächen der Aufnahme zwecks Toleranzausgleich auf einen vorgegebenen Verstellbereich begrenzt.
  • Diese Ausbildung des Befestigungselementes und der Aufnahme erlauben es, das Befestigungselement und das Gehäuseteil so vorzumontieren, dass das Befestigungselement eine Nennposition ungefähr in der Mitte des Verstellbereiches relativ zur Aufnahme einnimmt. Bei der Endmontage des Befestigungselementes an dem Trägerteil (Karosserieblech) lässt sich dann das Gehäuseteil (Rückleuchte) durch Drehen des Befestigungselementes so verstellen, dass Montage- und/oder Fertigungstoleranzen durch eine Verstellung aus der Nennposition heraus ausgeglichen werden können.
  • Die erfindungsgemäß ausgebildete Befestigungsanordnung zeichnet sich durch konstruktive Einfachheit, geringe Herstellungskosten, ein niedriges Gewicht sowie einen geringen Platzbedarf aus.
  • Das Gehäuseteil (Rückleuchte) mit der Aufnahme ist vorzugsweise ein Spritzgussteil aus Kunststoff. Das Befestigungselement besteht vorzugsweise aus einem metallischen Teil und einem Kunststoffteil, welches durch Umspritzen eines Abschnittes des metallischen Teiles gebildet ist. Hier kommen insbesondere faserverstärkte Kunststoffe wie z.B. glasfaserverstärkte Thermoplaste oder Duromere in Frage.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Anhand der Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Befestigungsanordnung;
  • 2 eine andere perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung der 1;
  • 3 eine perspektivische Ansicht des Befestigungselementes der Befestigungsanordnung;
  • 4, 5 unterschiedliche perspektivische Ansichten des Gehäuseteils der Befestigungsanordnung;
  • 6 eine perspektivische Ansicht der Befestigungsanordnung im Zustand einer Vormontage;
  • 7 eine Schnittansicht in Blickrichtung der Pfeile VII-VII in 8 der Befestigungsanordnung im fertig montierten Zustand;
  • 8 eine Draufsicht auf die Befestigungsanordnung in 7.
  • Die in den 1 und 2 dargestellte Befestigungsanordnung dient zum Befestigen eines Gehäuseteils 2 einer (im übrigen nicht dargestellten) Fahrzeugrückleuchte an einem als Blech ausgebildeten Trägerteil 4 einer (im übrigen nicht dargestellten) Fahrzeugkarosserie, wie in den 7 und 8 zu sehen ist. Die Befestigungsanordnung besteht aus einem bolzenförmigen Befestigungselement 6 und einer an dem Gehäuseteil 2 einstückig angeformten Aufnahme 8, in die das Befestigungselement 6 einsetzbar ist, wie im folgenden noch genauer erläutert wird.
  • Das bolzenförmige Befestigungselement 6 besteht, von rechts nach links in 3, aus einem Antriebsmerkmal 10 wie z.B. einem Außensechsrund zum Ansetzen eines Werkzeuges (nicht gezeigt), am rechtsseitigen Ende, einem Abschnitt mit einem Gewinde 12, einem Flansch 14, einem zylindrischen Abschnitt 16, einem Gewindeabschnitt 18, einem Abschnitt 20 mit über den Umfang verteilten Ausnehmungen zur Gewichtsersparnis, einem zylindrischen Abschnitt 22, einem Kopf 24 am linksseitigen Ende, und einer Ringnut 26, die zwischen dem Kopf 24 und dem zylindrischen Abschnitt 22 angeordnet ist. Die rückwärtige Stirnseite des Kopfes 24 und die vordere Stirnseite des Flansches 14 bilden gegensinnig gerichtete Anschläge 28 und 30, deren Zweck weiter unten erläutert wird. An der vorderen Stirnseite des Flansches 14 sind ringförmige Dichtrippen 32 vorgesehen, deren Zweck ebenfalls weiter unten erläutert wird.
  • Das Gehäuseteil 2 der Fahrzeugrückleuchte umfasst eine Gehäusewand 36 mit Versteifungsrippen 38, siehe insbesondere 1 und 4. Die mit diesem Teil der Fahrzeugrückleuchte einstückig ausgebildete Aufnahme 8 besteht aus einem hülsenförmigen Abschnitt 40 und einem Aufnahmeraum 42.
  • Der hülsenförmige Abschnitt 40 der Aufnahme 8 hat zwei zylindrische Bohrungsabschnitte 62 und 64 unterschiedlichen Durchmessers, welche in der Schnittdarstellung der 7 zu sehen sind. Der Bohrungsabschnitt 64 dient zur Aufnahme des Abschnittes 20 des Befestigungselementes 6, während der Bohrungsabschnitt 62 mit dem Gewindeabschnitt 18 des Befestigungselementes 6 eine Gewindeverbindung eingehen kann, wie noch genauer erläutert wird.
  • Der Aufnahmeraum 42 ist wannenförmig ausgebildet und wird von axial gegenüberliegenden Stirnwänden 44, 46, quer dazu verlaufenden Seitenwänden 48, 50 und einer Bodenwand 52 gebildet. In dem Aufnahmeraum 42 sind zwei elastisch nachgebende federblattförmige Rippen 54 angeordnet, die an der Stirnwand 44 und der Bodenwand 52 angeformt sind und schräg zur Achse des hülsenförmigen Abschnittes 40 verlaufen, wie in den 1 und 4 deutlich zu sehen ist. Die rückwärtigen Stirnseiten der Rippen 54 und die vordere Stirnseite des hülsenförmigen Abschnittes 40 bilden Anlageflächen 60 und 58, welche mit den Anschlägen 28, 30 des Befestigungselementes 6 zusammenwirken, wie ebenfalls noch genauer erläutert wird.
  • Das Gehäuseteil 2 mit der Aufnahme 8 ist ein Spritzgussteil aus Kunststoff. Das Befestigungselement 6 besteht zweckmäßigerweise aus einem metallischen Teil, das von den Abschnitten 10 und 12 gebildet wird, und einem Kunststoffteil, das durch Umspritzen eines metallischen Ansatzes der Abschnitte 10, 12 gebildet ist. Das metallische Teil und das Kunststoffteil des Befestigungselementes 6 können beispielsweise nach Art einer Krallenkopf schraube ausgebildet sein. Als Kunststoff kommen glasfaserverstärkte Thermoplaste wie z.B. PPA-GF 50 oder auch Duromere in Frage.
  • Bevor das Gehäuseteil 2 der Fahrzeugrückleuchte mit Hilfe des Befestigungselementes 6 an dem Trägerteil 4 der Fahrzeugkarosserie befestigt wird, wird in einer Vormontage das Befestigungselement 6 in das Gehäuseteil 2 eingesetzt, siehe 6. Hierzu wird das Befestigungselement 6 in den hülsenförmigen Abschnitt 40 der Aufnahme 8 eingesteckt und mit Hilfe eines an dem Antriebsmerkmal 10 angreifenden Werkzeuges (nicht gezeigt) gedreht, um den Gewindeabschnitt 18 in den Bohrungsabschnitt 62 des hülsenförmigen Abschnittes 40 einzudrehen.
  • Der Durchmesser des Bohrungsabschnittes 62 ist so bemessen, dass der Gewindeabschnitt 18 des Befestigungselementes 6 bei dem Eindrehvorgang ein Gegengewinde in dem Bohrungsabschnitt 62 formt. Zu diesem Zweck ist das Gewinde des Gewindeabschnittes 18 des Befestigungselementes als selbstfurchendes und/oder -schneidendes Gewinde ausgebildet, wie es im Stand der Technik grundsätzlich bekannt ist. Die Kunststoff-in-Kunststoff-Gewindeverbindung zwischen dem Gewindeabschnitt 18 und dem Bohrungsabschnitt 62 sorgt hierbei für ein Sicherstellen der Position des Befestigungselementes unter dynamischer und statischer Belastung wie auch unter Temperatureinwirkung.
  • Statt der dargestellten Gewindeverbindung sind jedoch auch andere Lösungen zur Positionssicherung des Befestigungselementes denkbar. In Frage kommen beispielsweise eine Gewindeverbindung mit einem Gewindesteigungsversatz oder ein metrisches Regelgewinde mit einer Material aufnehmenden Axialnut (Lacknut).
  • Beim Eindrehen des Befestigungselementes 6 in die Aufnahme 8 bewegt sich der konisch ausgebildete Kopf 24 des Befestigungselementes 6 an den federnd nachgebenden Rippen 54 vorbei. Hat sich der Kopf 24 an den Rippen 54 vorbeibewegt, so federn die Rippen 54 wieder in Richtung auf ihre Ausgangslage zurück und legen sich an den zylindrischen Abschnitt 22 des Befestigungselementes 6 an.
  • Das Befestigungselement 6 wird in die Aufnahme 8 so weit eingeschraubt, bis sich der Anschlag 30 am Flansch 14 des Befestigungselementes 6 an die Anlagefläche 58 des hülsenförmigen Abschnittes 40 der Aufnahme 8 anlegt. Der Verstellweg des Befestigungselementes 6 relativ zur Aufnahme 8 ist nun in der Einsetzrichtung durch Anlage des Anschlages 30 an der Anlagefläche 58 und in der entgegengesetzten Richtung durch Anlage des Anschlages 28 des Kopfes 24 an den Anlageflächen 80 der Rippen 54 begrenzt. Nach der „Auf-Block-Verschraubung" wird durch Zurückdrehen des Befestigungselementes 6 ein Nennmaß ungefähr in der Mitte des Verstellweges eingestellt. Beträgt der Verstellweg beispielsweise 5 mm, so liegt das Nennmaß bei ± 2,5 mm.
  • Unter Bezugnahme auf die 7 und 8 wird nun die Endmontage der Fahrzeugrückleuchte an der Fahrzeugkarosserie erläutert:
  • Nach der beschriebenen Vormontage wird die Fahrzeugrückleuchte mit dem Gehäuseteil 2 und dem Befestigungselement 6 vom Fahrzeuginneren her in die dafür vorgesehene Ausnehmung (nicht gezeigt) der Fahrzeugkarosserie so eingesetzt, dass die Fahrzeugrückleuchte im Wesentlichen ihre Endposition einnimmt. Anschließend wird das Trägerteil 4 in Anlage mit dem Flansch 14 des Befestigungselementes 6 gebracht und dann an der übrigen Fahrzeugkarosserie befestigt. In diesem Zustand ist zwischen der Oberfläche der Leuchte und der angrenzenden Außenfläche der Fahrzeugkarosserie ein Spalt (nicht gezeigt) vorhanden, der je nach den Montage- und/oder Fertigungstoleranzen mehr oder weniger groß ist. Durch Drehen des Befestigungselementes 6 relativ zu dem Gehäuseteil 2 lässt sich nun die axiale Position des Gehäuseteils 2 so verstellen, dass der Spalt minimiert wird.
  • Das Befestigungselement 6 befindet sich zunächst in seiner Nennposition ungefähr in der Mitte seines Verstellweges, der durch die Anlageflächen 58, 60 der Aufnahme 8 begrenzt wird. Wird das Befestigungselement 6 aus der Nennposition entgegen der Einsetzrichtung weit genug herausgeschraubt, so legt sich der Anschlag 28 des Kopfes 24 an die stirnseitigen Anlageflächen 60 der Rippen 54 an. Die Ringnut 26 zwischen dem zylindrischen Abschnitt 22 und dem Kopf 24 ermöglicht hierbei eine plane und störungsfreie Anlage des Anschlages 28 an den stirnseitigen Anlageflächen 60 der Rippen 54. Zum weiteren Herausschrauben wären hohe Drehmomente erforderlich; dies signalisiert dem Werker, dass das eine Ende des Verstellweges erreicht ist. Wenn dagegen das Befestigungselement 6 aus der Nennposition in Einsetzrichtung weit genug eingeschraubt wird, wird die Verstellbewegung des Befestigungselementes 6 – wie bei der Vormontage – durch Anlage des Anschlages 30 des Flansches 14 an der Anlagefläche 58 der Aufnahme 8 begrenzt. Diese Verstellbewegungen erfolgen von Hand vom Fahrzeuginneren her, da ein Zugang von außen nicht möglich ist.
  • Wenn der Werker das Gehäuseteil 2 durch Drehen des Befestigungselementes 6 axial so verstellt hat, dass der Spalt zwischen der Leuchte und der angrenzenden Oberfläche der Fahrzeugkarosserie minimal ist, fixiert er das Befestigungselement 6 und damit das Gehäuseteil 2 der Fahrzeugleuchte an dem Trägerteil 4 mittels einer Kontermutter 7 und Beilagscheibe 9. Wie bereits erwähnt, ist die Position des Befestigungselementes 6 relativ zum Gehäuseteil 2 sowohl unter dynamischer wie auch statischer Belastung – wie auch unter Temperatureinwirkung – durch die Kunststoff-in-Kunststoff Gewindeverbindung zwischen dem Gewindeabschnitt 18 des Befestigungselements 6 und dem hülsenförmigen Abschnitt 40 der Aufnahme 8 gesichert. Die am Flansch 14 des Befestigungselementes 6 vorgesehenen ringförmigen Dichtrippen 32 sorgen für eine einwandfreie Abdichtung zwischen dem Trägerteil 4 und dem Befestigungselement 6; zusätzliche O-Ringe oder andere Dichtungen sind somit nicht erforderlich.

Claims (14)

  1. Befestigungsanordnung zum verstellbaren Befestigen eines Gehäuseteils (2), insbesondere einer Fahrzeugleuchte, an einem Trägerteil (4), insbesondere einer Fahrzeugkarosserie, mit der Möglichkeit eines Ausgleichs von Montage- und/oder Fertigungstoleranzen in der Lage zwischen dem Trägerteil (4) und weiteren Teilen, insbesondere der Fahrzeugkarosserie, welche Befestigungsanordnung besteht aus: einem bolzenförmigen Befestigungselement (6), das einen Gewindeabschnitt (18), zwei gegensinnig angeordnete Anschläge (28, 30) und ein Antriebsmerkmal (10) zum Drehen des Befestigungselementes (6) aufweist, und einer am Gehäuseteil (2) vorgesehenen Aufnahme (8) mit einem hülsenförmigen Abschnitt (40), in die das Befestigungselement (6) einsetzbar ist, wobei das Befestigungselement (6) und die Aufnahme (8) so ausgebildet sind, dass beim Einsetzen des Befestigungselementes (6) in die Aufnahme (8) der Gewindeabschnitt (18) des Befestigungselementes (6) mit dem hülsenförmigen Abschnitt (40) der Aufnahme (8) eine Gewindeverbindung zwecks axialer Verstellung des Befestigungselementes (6) eingeht, wobei die axiale Verstellung durch Zusammenwirken der Anschläge (28, 30) des Befes tigungselementes (6) mit zugehörigen Anschlagflächen (58, 60) der Aufnahme (8) zwecks Toleranzausgleich in einen definierten Verstellbereich erfolgt.
  2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeverbindung zwischen dem Gewindeabschnitt (18) des Befestigungselementes (6) und dem hülsenförmigen Abschnitt (40) der Aufnahme (8) positionsgesichert ausgebildet ist.
  3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (18) des Befestigungselementes (6) ein selbstfurchendes und/oder -schneidendes Gewinde aufweist, das beim Einsetzen des Befestigungselementes (6) in die Aufnahme (8) ein Gegengewinde in dem hülsenförmigen Abschnitt (40) formt.
  4. Befestigungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionssicherung der Gewindeverbindung durch einen Gewindesteigungsversatz und/oder eine materialaufnehmende Axialnut der Gewindeverbindung gebildet ist.
  5. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschläge (28, 30) des Befestigungselementes (6) auf axial entgegengesetzten Seiten des Gewindeabschnittes (18) des Befestigungselementes (6) angeordnet sind.
  6. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer (28) der beiden Anschläge (28, 30) durch einen Hinterschnitt des Befestigungselementes (6) gebildet ist und die zugehörige Anlagefläche (60) der Aufnahme (8) durch einen elastisch nachgebenden Abschnitt (54) der Aufnahme (8) gebildet ist, der beim Einsetzen des Befestigungselementes (6) federnd in den Hinterschnitt eingreift.
  7. Befestigungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elastisch nachgebende Abschnitt der Aufnahme (8) aus zwei Rippen (54) besteht, die schräg zur Einsetzrichtung verlaufend in einem Aufnahmeraum (42) der Aufnahme (8) angeordnet sind.
  8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Hinterschnitt des Befestigungselementes (6) durch einen zylindrischen Abschnitt (22) und einen sich daran anschließenden konusförmigen Kopf (24) des Befestigungselementes (6) gebildet ist.
  9. Befestigungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem zylindrischen Abschnitt (22) und dem konusförmigen Kopf (24) des Befestigungselementes (6) eine Ringnut (26) gebildet ist.
  10. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der andere (30) der beiden Anschläge (28, 30) durch einen Flansch (14) des Befestigungselementes (6) gebildet ist und die zugehörige Anlagefläche (58) der Aufnahme (8) durch ein stirnseitiges Ende des hülsenförmigen Abschnittes (40) gebildet ist.
  11. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (14) an seinem der Einsetzrichtung entgegengesetzten Stirnseite mit einer Dichtung (32) versehen ist.
  12. Befestigungsanordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) im Bereich zwischen dem Flansch (14) und dem Antriebsmerkmal (10) ein Gewinde (12) für eine Kontermutter (7) zum Festspannen des Befestigungselementes (6) an dem Trägerteil (4) aufweist.
  13. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (2) mit der Aufnahme (8) ein Spritzgussteil aus Kunststoff ist.
  14. Befestigungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (6) aus einem metallischen Teil und einem Kunststoffteil besteht, welches durch Umspritzen eines Abschnittes des metallischen Teiles gebildet ist.
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