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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungseinrichtung zur justierbaren Anordnung zumindest zweier Kraftfahrzeugkomponenten relativ zueinander. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Befestigungsanordnung mit einer solchen Befestigungseinrichtung sowie zwei miteinander zu verbindenden Kraftfahrzeugkomponenten. Ferner betrifft die Erfindung ein mit einer derartigen Befestigungsanordnung, bzw. Befestigungseinrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug.
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Hintergrund
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Die Montage von Kraftfahrzeugkomponenten, insbesondere von sichtbaren Kraftfahrzeugkomponenten, erfordern eine Justagemöglichkeit, damit die Kraftfahrzeugkomponenten, beispielsweise Kotflügel, Motorhaube, Scheinwerfer und/oder Stoßfänger ein vorgegebenes Spaltmaß zueinander einhalten. Insbesondere für die Anordnung von nichttragenden Kraftfahrzeugkomponenten, beispielsweise aus Kunststoff, kommen vornehmlich Rast- oder Clipsverbindungen infrage, mittels derer ohne Zuhilfenahme von Werkzeug und somit werkzeugfrei die betreffenden Kraftfahrzeugkomponenten zueinander fixierbar sind.
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So ist beispielsweise aus der
DE 199 08 010 C1 eine Befestigungsvorrichtung für Blenden oder Abdeckungen von Kraftfahrzeugen bekannt. Ein Befestigungselement durchsetzt dabei eine Öffnung der Blende oder Abdeckung und besitzt ferner einen Kopf, der am Rand der Öffnung anliegt. Das Befestigungselement weist ferner einen in Längsrichtung geschlitzten, elastischen und kreiszylindrischen Schaft auf, der in einer Halteöffnung an einem die Blende oder Abdeckung tragenden Kraftfahrzeugbereich eingreift. Der kreiszylindrische Schaft trägt an seinem Umfang ein Schraubgewinde, das im befestigten Zustand der Blende oder Abdeckung im Eingriff liegt, mit einem passenden Schraubgewinde der Halteöffnung, wobei der Kopf einen Betätigungsbereich für ein anzusetzendes Ausdrehwerkzeug aufweist. Eine justierbare, etwa Bauteiltoleranzen oder Montagetoleranzen ausgleichende Anordnung von Kraftfahrzeugkomponenten ist hiermit jedoch nicht möglich.
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Insoweit liegt einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Befestigungseinrichtung zur justierbaren Anordnung zumindest zweier Kraftfahrzeugkomponenten relativ zueinander bereitzustellen. Diese soll ein möglichst geringes Gewicht aufweisen. Sie soll sich für eine zumindest werkzeugfreie Justage und Vormontage eignen sowie die zumindest zwei Kraftfahrzeugkomponenten dauerhaft in einem Endmontagezustand zueinander fixieren. Ein weiteres Ziel ist es, dass die Befestigungseinrichtung eine mehrdimensionale Justage der zumindest zwei Kraftfahrzeugkomponenten relativ zueinander ermöglicht. Mittels ein und derselben Befestigungseinrichtung sollen die zwei Kraftfahrzeugkomponenten in mehr als nur einer Richtung, zumindest in zwei Richtungen relativ zueinander justierbar und letztlich auch arretierbar sein.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen
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Demgemäß ist nach einer Ausführungsform eine Befestigungseinrichtung zur justierbaren Anordnung zumindest zweier Kraftfahrzeugkomponenten relativ zueinander vorgesehen. Die Befestigungseinrichtung weist ein längserstrecktes Befestigungselement auf, welches an zumindest einer Außenseite eines ersten Abschnitts oder Endabschnitts eine in einer ersten Richtung (z) ausgerichtete erste Raststruktur aufweist, mittels welcher der erste Abschnitt in der ersten Richtung (z) justierbar an der ersten Kraftfahrzeugkomponente befestigbar ist. Das Befestigungselement weist ferner an einer Außenseite eines zweiten Abschnitts eine in einer zweiten Richtung (x) ausgerichtete zweite Raststruktur auf. Mittels dieser ist der zweite Abschnitt in der zweiten Richtung (x) justierbar an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente befestigbar. Die erste und die zweite Richtung sind unterschiedlich. Sie erstrecken sich typischerweise unter einem Winkel größer 0° zueinander. Erste und zweite Richtungen können beispielsweise einen Winkel von etwa 90° zueinander aufspannen.
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Die erste und die zweite Raststruktur sind als integrale Bestandteile des Befestigungselements ausgestaltet. Sie sind typischerweise zueinander unbeweglich am in sich starr ausgestalteten Befestigungselement vorgesehen. Durch eine jeweils rastende und entsprechend der Rastung justierbare bzw. entlang der Rastung verschiebbare Anordnung der ersten Raststruktur entlang der ersten Richtung an der ersten Kraftfahrzeugkomponente und der zweiten Raststruktur entlang der zweiten Richtung an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente, können die erste und die zweite Kraftfahrzeugkomponente mittels eines einzigen Befestigungselements bezüglich der ersten und der zweiten Richtung zueinander justiert und mittels dem Befestigungselement in einer justierten Lage relativ zueinander zumindest vorfixiert, d. h. beweglich fixiert werden.
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Durch einen weiteren Montageschritt kann die im Zuge der Justage vorgenommene relative Positionierung erster und zweiter Kraftfahrzeugkomponenten zueinander fixiert werden, indem nämlich erste und zweite Raststrukturen beispielsweise mittels eines Arretierelements blockiert bzw. endarretiert werden.
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Nach einer ersten Weiterbildung weist zumindest einer der ersten und zweiten Abschnitte des Befestigungselements einen von außen zugänglichen Hohlraum zur Aufnahme eines Arretierelements auf. Das Arretierelement weist dabei wenigstens abschnittsweise einen Außenquerschnitt auf, der zumindest so groß wie der Innenquerschnitt des betreffenden Hohlraums ist. Durch Einführen, beispielsweise durch Einschlagen oder Einschrauben des Arretierelements in den betreffenden Hohlraum kann die im Bereich des Hohlraums vorgesehene Raststruktur versteift und somit gegen ein weiteres Verrutschen oder Justieren entlang der ersten oder der zweiten Richtung blockiert werden. Der Hohlraum befindet sich typischerweise innenseitig am ersten und/oder zweiten Abschnitt, in Höhe der jeweiligen Raststruktur.
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Mittels des in den betreffenden Hohlraum einführbaren Arretierelements kann eine einmal eingestellte bzw. justierte Raststellung fixiert werden, wodurch das Befestigungselement sowohl an der ersten als auch an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente fixiert ist und somit erste und zweite Fahrzeugkomponenten relativ zueinander fixiert.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest eine von erster und zweiter Raststruktur zumindest einen flexiblen Schenkel auf. Typischerweise weist jede der beiden Raststrukturen mehrere entlang der ersten bzw. entlang der zweiten Richtung angeordnete Rastzähne auf. Die Raststrukturen sind typischerweise an den Außenseiten der flexiblen Schenkel angeordnet. Die flexiblen Schenkel sind typischerweise in einer Richtung flexibel, schwenkbar oder deformierbar, die sich parallel zur Höhe der Rastzähne der jeweiligen Raststruktur erstreckt. Erste und/oder zweite Raststruktur sind typischerweise mit an den ersten und zweiten Kraftfahrzeugkomponenten vorgesehenen Gegenraststrukturen in Eingriff bringbar.
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Indem erste und zweite Raststrukturen an flexiblen Schenkeln des Befestigungselements angeordnet sind, können diese infolge einer Krafteinwirkung entlang der ersten oder zweiten Richtung, eine typischerweise senkrecht zur ersten oder zweiten Richtung gerichtete Ausweichbewegung vollziehen, derzufolge die miteinander in Eingriff stehenden Rast- und Gegenraststrukturen beispielsweise von erstem Befestigungselement und erster Kraftfahrzeugkomponente zeitweise außer Eingriff gelangen, sodass die erste Raststruktur um einen oder um mehrere Rastzähne in die betreffende Richtung gegenüber der Gegenraststruktur verschiebbar ist.
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Typischerweise ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Raststruktur jeweils zumindest einen flexiblen Schenkel aufweisen. Auf diese Art und Weise wird es ermöglicht, die Gegenraststrukturen an den betreffenden ersten und zweiten Kraftfahrzeugkomponenten vergleichsweise steif und unflexibel auszugestalten.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest eine von erster und zweiter Raststruktur zumindest zwei oder mehr, jeweils parallel zueinander verlaufende Schenkel auf. Wenn die betreffende Raststruktur zwei parallel verlaufende Schenkel aufweist, sind diese typischerweise diametral gegenüberliegend des Hohlraums angeordnet. Zwischen den gegenüberliegenden Schenkeln, die jeweils an ihren voneinander abgewandten Außenseiten mit einer Raststruktur versehen sein können, befindet sich der von außen zugängliche Hohlraum.
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Es sind aber auch Ausgestaltungen mit drei, vier oder mehr parallel zueinander verlaufenden Schenkeln denkbar. Diese können je nach Außenkontur des ersten oder des zweiten Abschnitts einzelne Querschnittssegmente des betreffenden Abschnitts darstellen. Ist ein Abschnitt beispielsweise zylindrisch ausgestaltet, so können die einzelnen Schenkel etwa jeweils eine Viertelkreisgeometrie aufweisen. Der betreffende Abschnitt kann insoweit zweifach bzw. vierfach in Längsrichtung geschlitzt ausgebildet sein. Durch Bereitstellen mehrerer jeweils flexibler und parallel zueinander ausgerichteter Schenkel können die Verschiebekräfte zur Justage der jeweiligen Raststruktur bedarfsgerecht angepasst werden. Durch Bereitstellen mehrerer Schenkel kann ferner eine homogene Lastverteilung über jene Schenkel erfolgen, sodass jeder der betreffenden Schenkel zur Erfüllung vorgegebener mechanischer Festigkeitsanforderungen eine geringere Belastung aushalten muss, als dies bei einer geringeren Anzahl an Schenkeln der Fall wäre.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der erste Abschnitt eine zylindrische Form auf. Dementsprechend erstreckt sich die erste Raststruktur in Axialrichtung jener zylindrischen Form. Die Raststruktur befindet sich hierbei an der radial außenliegenden Mantelfläche des zylindrischen ersten Abschnitts. Der erste Abschnitt kann in Längsrichtung zweifach geschlitzt, das heißt in zwei gegenüberliegende und abgesehen von der Schlitzbreite annähernd halbkreisförmigen Schenkel unterteilt sein. An deren Außenseite kann eine gewindeähnliche, sich kontinuierlich in Umfangsrichtung erstreckende Zahnfläche ausgebildet sein, die mit einer innengewindeähnlichen Gegenraststruktur der ersten Kraftfahrzeugkomponente rastend und axial verschiebbar zusammenwirken kann.
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Insbesondere kann der erste Abschnitt als erster Endabschnitt des Befestigungselements ausgestaltet sein. Das Arretierelement ist hierbei typischerweise in Axialrichtung in den zwischen den Schenkeln gebildeten Hohlraum einführbar, sodass die Schenkel daran gehindert sind, eine radial nach innen gerichtete Ausweichbewegung zu vollziehen. Mithin kann mittels Einführen des Arretierelements in den Hohlraum zwischen den sich jeweils in Axialrichtung erstreckenden Schenkeln auch eine radiale Aufspreizung der Schenkel erreicht werden, sodass diese in Radialrichtung fest mit einer Gegenraststruktur in Eingriff bringbar sind und so das Befestigungselement fest und unverrückbar an der ersten Kraftfahrzeugkomponente fixieren.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der zweite Abschnitt, welcher mit der zweiten Raststruktur versehen ist, axial beabstandet zum ersten Abschnitt am Befestigungselement angeordnet. Die zweite Raststruktur erstreckt sich hierbei, bezogen auf die Längs- oder Axialerstreckung des ersten Abschnitts in Radial- oder Tangentialrichtung. Es ist insbesondere denkbar, dass sich die erste und die zweite Raststruktur unter einem vorgegebenen Winkel von etwa 90° zueinander erstrecken. Es sind aber auch jedwede andere Winkelstellungen zwischen der ersten und der zweiten Richtung denkbar.
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Es kann ferner vorgesehen sein, dass der zweite Abschnitt mit seiner zweiten Raststruktur an einem dem ersten Abschnitt gegenüberliegenden Ende des Befestigungselements angeordnet ist. Die Ausrichtung oder Erstreckung erster und zweiter Raststrukturen hängt insbesondere auch von der Geometrie und Ausrichtung der jeweiligen ersten und zweiten Gegenraststruktur an der ersten bzw. an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente ab. Es ist grundsätzlich denkbar, dass die Axialerstreckung der ersten Raststruktur vergleichsweise klein ist und vielleicht nur einige wenige Zähne beträgt.
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Eine Längsverschiebung entlang der ersten Richtung kann indes durch eine sich dementsprechend lang in Axialrichtung erstreckende erste Gegenraststruktur bereitgestellt werden. Selbiges kann auch für Paarung der zweiten Raststruktur mit der zweiten Gegenraststruktur gelten. Indem sich die erste und die zweite Raststruktur in Axialrichtung, d. h. entlang der ersten Richtung und in Radial- oder Tangentialrichtung, d. h. entlang der zweiten Richtung erstrecken, können die mit den ersten und zweiten Raststrukturen in Eingriff bringbaren Kraftfahrzeugkomponenten sowohl in Axial- als auch in Radial- oder Tangentialrichtung relativ zueinander bewegt, justiert und in einer Endmontagestellung auch fixiert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist der erste Abschnitt einen axial zugänglichen ersten Hohlraum auf und der zweite Abschnitt weist einen in axialer Verlängerung des ersten Hohlraums liegenden zweiten Hohlraum auf. Eine Fixierung der Befestigungseinrichtung kann durch Einführen jeweils eines ersten Fixierelements in den ersten Hohlraum und durch Einführen eines zweiten Fixierelements in den zweiten Hohlraum erfolgen. Eine Fixierung der Befestigungseinrichtung, mithin des Befestigungselements an der ersten und der zweiten Kraftfahrzeugkomponente kann auf diese Art und Weise unabhängig und separat voneinander erfolgen. Es ist grundsätzlich denkbar, dass erste und zweite Hohlräume von gegenüberliegenden Enden erster und zweiter Abschnitte her zugänglich sind. Das Befestigungselement kann dabei an gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine Aufnahme für ein die jeweilige Verrastung blockierendes Arretierelement aufweist.
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Ergänzend oder alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste und der zweite Hohlraum miteinander verbunden und zur Aufnahme eines einzigen, sich durchgehend vom ersten zum zweiten Hohlraum erstreckenden Arretierelements ausgestaltet sind. Bei einer derartigen Ausgestaltung ist es prinzipiell lediglich erforderlich, dass einer der beiden Hohlräume von außen her, typischerweise in Axialrichtung, zugänglich ist. Ein entsprechendes Arretierelement kann einen der beiden Hohlräume durchsetzen und in dem jeweils anderen Hohlraum mit einem Endabschnitt zu liegen kommen. Durch eine durchgehende Ausgestaltung der Hohlräume bzw. durch eine Verbindung erster und zweiter Hohlräume kann eine Fixierung des Befestigungselements an der ersten Kraftfahrzeugkomponente und an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente quasi gleichzeitig und durch Einführen lediglich eines einzigen durchgehenden Arretierelements erfolgen. Der Aufwand zur Herbeiführung einer Arretierung kann auf diese Art und Weise weiter verringert werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung weist zumindest ein freier Endabschnitt des zweiten Abschnitts eine Fase oder eine Einführschräge auf. Mittels einer Fase ist der zweite Abschnitt beispielsweise in die Ebene einer Gegenverrastung einführbar, sodass der zweite Abschnitt, mithin dessen zweite Raststruktur überhaupt erst mit einer zweiten Gegenverrastung des an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente in Eingriff gelangt.
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Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der freie Endabschnitt des zweiten Abschnitts einen radial oder tangential verbreiterten Kopf aufweist, dessen Hinterschneidung axial mit einer an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente vorgesehenen Gegenverrastung zur Anlage gelangen kann. Auf diese Art und Weise kann das Befestigungselement beispielsweise axial gesichert und axial fixiert in einer senkrecht zur Axialrichtung verlaufenden Ebene an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente rastend und verschiebbar anordenbar sein. Die Fase oder Einführschräge erleichtert hierbei das Einführen oder Einsetzen eines typischerweise randseitig ausgesparten zweiten Abschnitts des Befestigungselements, wobei sich die zweite Raststruktur in jener randseitigen Ausnehmung des zweiten Abschnitts befindet.
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Nach einem weiteren Aspekt ist ferner eine Befestigungsanordnung für zumindest zwei Kraftfahrzeugkomponenten vorgesehen. Die Befestigungsanordnung weist eine zuvor beschriebene Befestigungseinrichtung, mithin ein die Befestigungseinrichtung im Wesentlichen bildendes Befestigungselement auf. Die Befestigungsanordnung umfasst ferner eine sich in die erste Richtung (z) erstreckende erste Gegenraststruktur, und eine sich in die zweite Richtung erstreckende zweite Gegenraststruktur. Die erste Gegenraststruktur ist dabei an der ersten Kraftfahrzeugkomponente und die zweite Gegenraststruktur ist an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente angeordnet.
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Montagetechnisch ist insbesondere vorgesehen, die Befestigungseinrichtung mit ihrer ersten Raststruktur, beispielsweise mit der ersten Gegenraststruktur der ersten Kraftfahrzeugkomponente in Eingriff zu bringen und sodann diesen Zusammenbau mittels der zweiten Raststruktur mit der zweiten Gegenraststruktur der zweiten Kraftfahrzeugkomponente in Eingriff zu bringen. Sofern die beiden Paare von Raststrukturen und Gegenraststrukturen wechselseitig in Eingriff stehen, kann die erste Kraftfahrzeugkomponente entlang der ersten Richtung (z) als auch entlang der zweiten Richtung (x) relativ zur zweiten Kraftfahrzeugkomponente justiert werden.
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Erste und zweite Verrastungen, welche jeweils von Raststruktur und Gegenraststruktur gebildet sind, verhindern hierbei eine selbsttätige Dejustage. Das heißt, die miteinander in Eingriff stehenden Raststrukturen und Gegenraststrukturen können für eine rastende Relativbewegung erster und zweiter Kraftfahrzeugkomponenten relativ zueinander die Aufwendung einer Kraft erforderlich machen, die zumindest größer ist als die in Montagestellung der Kraftfahrzeugkomponenten auf das Befestigungselement jeweils wirkende Gewichtskraft.
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Nach einer Weiterbildung ist ferner vorgesehen, dass zumindest eine der Gegenraststrukturen an wenigstens einer Innenseite eines sich entlang der zweiten Richtung erstreckenden Langlochs angeordnet ist. Das Langloch kann hierbei direkt in der betreffenden Kraftfahrzeugkomponente liegen, oder aber von einem gesonderten und an der betreffenden Kraftfahrzeugkomponente fixierbaren Montagekörper bereitgestellt werden. Typischerweise sind an beiden gegenüberliegenden, sich in Längsrichtung erstreckenden Seiten des Langlochs die mit der zweiten Raststruktur in Wirkverbindung bringbaren Gegenraststrukturen ausgebildet.
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Das Langloch und seine an der Innenseite vorgesehene Gegenraststruktur ermöglicht eine rastende Verschiebung des Befestigungselements in Längsrichtung des Langlochs, mithin entlang der zweiten Richtung. Die geometrische Form und Größe der an den Raststrukturen und Gegenraststrukturen ausgestalteten Zähne gibt die Justiergenauigkeit für die relative Positionierung erster und zweiter Kraftfahrzeugkomponenten entlang der ersten und der zweiten Richtung vor.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass zumindest eine der Gegenraststrukturen in einer der Kraftfahrzeugkomponenten integriert ist. Es ist insbesondere denkbar, dass diese zumindest eine Gegenraststruktur oder dass sogar beide Gegenraststrukturen integraler Bestandteil eines Kunststoff-Spritzgussbauteils sind. Das Einbringen der Gegenraststrukturen bzw. ein gesondertes Befestigen der Gegenraststrukturen an den betreffenden Kraftfahrzeugkomponenten kann auf diese Art und Weise entfallen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung ist ferner denkbar, dass zumindest eine der Gegenraststrukturen an einem separaten Montagekörper ausgebildet ist, welcher an einer der Kraftfahrzeugkomponenten fixierbar ist. Es ist insbesondere denkbar, dass der Montagekörper in eine Durchgangsöffnung der betreffenden Kraftfahrzeugkomponente einclipsbar ist. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Montagekörper das sich entlang der zweiten Richtung erstreckende Langloch aufweist, und dass der das mit Gegenraststrukturen versehene Langloch aufweisende Montagekörper in eine dementsprechend dimensionierte Aussparung oder Durchgangsöffnung der betreffenden Kraftfahrzeugkomponente einclipsbar ist. Der Montagekörper ist insbesondere fest fixiert an der betreffenden Kraftfahrzeugkomponente anordenbar. Er ist insoweit sowohl hinsichtlich zumindest der ersten und der zweiten, typischerweise bezüglich sämtlicher Raumrichtungen an der ersten oder an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente arretierbar bzw. montierbar.
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Auch ist denkbar, dass der Montagekörper anderweitig mit der Kraftfahrzeugkomponente, beispielsweise mittels Kleben, Nieten, Durchsetzfügen oder dergleichen Befestigungsverfahren verbunden ist.
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Schließlich ist nach einem weiteren Aspekt ein Kraftfahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Befestigungsanordnung vorgesehen.
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Die Begriffe erste und zweite Richtung sind vorliegende nur beispielhaft und rein zu Illustrationszwecken als Z-Richtung und X-Richtung bezeichnet. Mit der ersten und der zweiten Richtung können sämtliche Richtungen und Hauptachsen des Kraftfahrzeugs, bspw. die Kraftfahrzeuglängsachse, die Kraftfahrzeugquerachse oder die Kraftfahrzeughochachse sowie beliebige, sich unter einem vorgegebenen Winkel zu jenen Hauptachsen erstreckende Richtungen gemeint sein.
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Kurzbeschreibung der Figuren
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Weitere Ziele, Merkmale sowie vorteilhafte Ausgestaltungen werden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Figuren nachfolgend erläutert. Hierbei zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht eines als Personenkraftwagen ausgestalteten Kraftfahrzeugs,
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2 eine Darstellung durch die Befestigungseinrichtung in Verbindung mit zwei Kraftfahrzeugkomponenten in Längsrichtung geschnitten,
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3a einen Querschnitt A-A gemäß 3b,
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3b eine Draufsicht auf von oben auf einen separaten und zur Anbindung an einer Kraftfahrzeugkomponente vorgesehenen Montagekörper,
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4a einen Querschnitt entlang B-B gemäß 4b,
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4b einen Querschnitt durch das Befestigungselement in Längsrichtung,
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4c einen Querschnitt entlang C-C durch das Befestigungselement gemäß 4b,
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5a einen Querschnitt entlang D-D gemäß 5b,
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5b einen Querschnitt durch eine alternative Ausgestaltung des Befestigungselements in Längrichtung geschnitten und
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5c einen Querschnitt durch das Befestigungselement gemäß 5b.
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Detaillierte Beschreibung
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug 1 in Seitenansicht gezeigt. Das als Personenkraftwagen ausgestaltete Kraftfahrzeug 1 weist eine Kraftfahrzeugkarosserie 2 auf. Diese weist an ihrer Kraftfahrzeugfront eine Front- oder Motorhaube 5 sowie zumindest eine zweite Kraftfahrzeugkomponente 8, beispielsweise in Form eines Stoßfängers oder einer Stoßfängerverkleidung auf.
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Im Bereich der Kraftfahrzeugfront 3 sind zumindest zwei Kraftfahrzeugkomponenten 6, 8 mittels der in den 2 bis 5c gezeigten Befestigungseinrichtung 9 in zumindest zwei unterschiedlichen Richtungen (z, x) justierbar arretierbar. Die erste Kraftfahrzeugkomponente 6 kann hierbei beispielsweise als tragende Komponente der Kraftfahrzeugkarosserie 2 ausgestaltet sein, an welcher die zweite Kraftfahrzeugkomponente 8, beispielsweise in Form einer Stoßfängerverkleidung, justierbar anordenbar und justierbar fixierbar ist.
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Die justierbare Montage erster und zweiter Kraftfahrzeugkomponenten 6, 8 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 4c beschrieben. Die vollständig in 2 in einem Längsschnitt gezeigte Befestigungseinrichtung 9 weist ein Befestigungselement 10 sowie einen separaten Montagekörper 48 auf, welcher in der Draufsicht in 3b von oben gezeigt ist. Der Montagekörper 48 ist als längliche Montageplatte ausgestaltet und weist ein sich entlang der zweiten Richtung (x) erstreckendes Langloch 43 auf.
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An dessen in 3b links und rechts liegenden Innenseiten 43a, 43b sind jeweils zweite Gegenraststrukturen 42 ausgebildet, die mit einer zweiten Raststruktur 22 des Befestigungselements 10 rastend zusammenwirken. Wie aus dem Querschnitt gemäß 4c ersichtlich, weist das Befestigungselement 10 im Bereich eines zweiten, in 2 und 4b unten dargestellten Abschnitts 12 eine zweite Raststruktur 22 auf, deren Rastzähne 28 mit der Gegenraststruktur 42 des Montagekörpers 48 kämmen. Die Raststruktur 22 weist in der zweiten Richtung (x) eine kürzere Erstreckung als das Langloch 43 auf. Demzufolge ist das mit seiner zweiten Raststruktur 22 in das Langloch 43 einsetzbare Befestigungselement 10 entlang der zweiten Richtung entsprechend der geometrischen Ausgestaltung der Rastzähne 28 schrittweise entlang der zweiten Richtung (x) gegenüber dem Montagekörper 48 verschiebbar.
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Der Montagekörper 48 weist gemäß der Querschnittsdarstellung von 2 nach unten von der Ebene des Langlochs 43 nach unten ragende Rastnasen 50 mit Anlaufschrägen 52 auf. Außenseitig an den Rastnasen 50 ist jeweils eine Aussparung 54 vorgesehen, mittels welcher der Montagekörper 48 am Innenrand einer Durchgangsöffnung der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 bezüglich der ersten Richtung (z) fixierbar ist. Der Montagekörper 48 kann, wie in 2 gezeigt, etwa plan auf der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 zu liegen kommen und durch die dessen Durchgangsöffnung durchgreifenden Rastnasen 50 bezüglich der ersten Richtung (z) an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 fixiert sein.
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Abweichend von der in 2 gezeigten Ausführungsform ist natürlich auch denkbar, dass die Befestigungseinrichtung 9 ausschließlich von dem Befestigungselement 10 gebildet wird. Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn eine vom Montagekörper 48 bereitgestellte Gegenraststruktur 42 direkt in der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 vorgesehen ist. Der Montagekörper 48 ist insoweit lediglich als ein optionales Bauteil der Befestigungseinrichtung 9 zu betrachten.
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An einem dem zweiten Abschnitt 12 abgewandten, vorliegend gegenüberliegenden ersten Abschnitt 11 weist das Befestigungselement 10 eine erste Raststruktur 21 auf. Diese ist mit einer Gegenraststruktur 41 der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 ebenfalls rastend in Eingriff bringbar. Wie in den 2 und 4b gezeigt, weist der erste Abschnitt 11 eine in etwa zylindrische Kontur oder Geometrie auf, wobei sich seine erste Raststruktur 21 an der Außenseite 13, insbesondere an der umlaufenden Mantelfläche des ersten Abschnitts 11 ausgebildet ist. Die erste Kraftfahrzeugkomponente 6 weist ebenfalls eine Durchgangsöffnung auf, an deren Innenseite einer Öffnungsberandung die erste Gegenraststruktur 41 ausgebildet ist. Durch die Erstreckung der mit Rastzähnen 27 versehenen ersten Raststruktur 21 entlang der ersten Richtung (z), ist das Befestigungselement 10 bezüglich der ersten Richtung (z) justierbar mit der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 verbindbar.
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Die in der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 ausgestaltete Durchgangsöffnung ist typischerweise passgenau an die Radialerstreckung bzw. an den Außenquerschnitt des ersten Abschnitts 11 des Befestigungselements 10 angepasst, sodass durch bloßes axiales Einführen oder durch ein Einführen des ersten Abschnitts 11 entlang der ersten Richtung (z) in die Durchgangsöffnung der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 das Befestigungselement 10 eine Fixierung senkrecht zur ersten Richtung erfährt. Korrespondierend hierzu ist vorgesehen, dass die zweite Raststruktur 22 in einer randseitigen Ausnehmung 29 des zweiten Abschnitts 12 ausgebildet ist.
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Wie insbesondere in 4b gezeigt, befindet sich die zweite Raststruktur 22 zwar an einer Außenseite 14 des zweiten Abschnitts 12. Die zweite Raststruktur 22 ist jedoch gegenüber axial nach oben und unten angrenzenden, verbreiterten Flanschabschnitten 17a, 17b in Radialrichtung oder Tangentialrichtung zurückversetzt. Die Axialerstreckung der radial zurückversetzten zweiten Raststruktur 22 entspricht in etwa der Dicke oder der Bauhöhe der am Montagekörper 48 vorgesehenen Gegenraststruktur 42. Auf diese Art und Weise ist das Befestigungselement 10 bezüglich der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 in der Ebene senkrecht zur zweiten Richtung (x), d. h. in z- und in y-Richtung an der zweiten Kraftfahrzeugkomponente 8 fixiert.
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Zum Einsetzen des zweiten Abschnitts 12 in das Langloch 43 des Montagekörpers 48 weist ein in 4b untenliegender freier Endabschnitt 15 des zweiten Abschnitts 12 eine Fase 16 auf, mittels derer der zweite Abschnitt 12 unter einer flexiblen Deformation in das Langloch 43 einsetzbar ist.
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Wie in 4a gezeigt, weist der erste Abschnitt 11 mehrere im Querschnitt teilkreisartig ausgestaltete Schenkel 21a, 21b, 21c, 21d auf, die zwischen sich, d. h. radial innenliegend einen ersten Hohlraum 23 mit einem ersten Innenquerschnitt 25 bilden. In ähnlicher Art und Weise weist auch der zweite Abschnitt 12, mithin dessen zweite Raststruktur 22 zwei in Querrichtung (y) gegenüberliegende Schenkel 22a, 22b auf. Auch zwischen diesen Schenkeln 22a, 22b ist ein zweiter Hohlraum 24 mit einem Innenquerschnitt 26 gebildet. Die Schenkel 21a, 21b, 21c, 21d, 22a, 22b der ersten und der zweiten Raststruktur 21, 22 sind flexibel ausgebildet und sind beispielsweise bezogen auf die zylindrische Gestalt des ersten Abschnitts 11 radial beweglich. In Eingriff mit entsprechenden Gegenraststrukturen 41, 42 können die Schenkel für eine Verschiebung des Befestigungselements 10 entlang der ersten oder der zweiten Richtung (z, x) jeweils radial nach innen ausweichen.
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Sobald eine Endmontagekonfiguration erreicht ist, können die mittels den Raststrukturen 21, 22 und Gegenraststrukturen 41, 42 paarweise gebildeten Verrastungen gegen weiteres Verschieben gesichert und somit endfixiert werden. Hierzu ist vorgesehen, in die entsprechenden ersten und zweiten Hohlräume 23, 24 jeweils ein Arretierelement 31, 32 einzuführen. Die Arretierelemente 31, 32 weisen typischerweise einen Außenquerschnitt 33, 34 auf, welcher zumindest so groß wie der zugehörige Innenquerschnitt 25, 26 des jeweiligen Hohlraums 23, 24 ist. Durch axiales Einführen beispielsweise des ersten Arretierelements 31 in den ersten Hohlraum 23, kann ein radial nach innen gerichtetes Ausweichen der Schenkel 21a, 21b, 21c, 21d der ersten Raststruktur 21 verhindert werden.
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Die erste Raststruktur 21 ist alsdann an der ersten Gegenraststruktur 41 und somit auch an der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 positionsfixiert. Dies trifft gleichermaßen auch für die zweite Raststruktur 22 im Eingriff mit der zweiten Gegenraststruktur 42 zu, wenn das zweite Arretierelement 32 von entgegengesetzter Richtung in den zweiten Hohlraum 24 eingeführt wird. Die Arretierelemente 31, 32 können als Schrauben, beispielsweise mit einem selbstschneidenden Gewinde, ausgestaltet sein. Diese können bei vergleichsweise einfach in das typischerweise als Spritzguss-Kunststoffbauteil gefertigte Befestigungselement 10 eingeschraubt werden.
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Es ist ferner denkbar, dass der Außenumfang oder der Außendurchmesser 33, 34 von erstem und/oder zweitem Arretierelement 31, 32 geringfügig größer ist als der Innendurchmesser oder Innenquerschnitt 25, 26 von erstem und/oder zweitem Hohlraum 23, 24. Durch Einführen des Arretierelements 31 in den Hohlraum 23 kann alsdann eine radial nach außen gerichtete Spreizung der betreffenden Schenkel 21a, 21b, 21c, 21d erreicht werden, wodurch eine noch festere Klemmwirkung und Fixierung des Befestigungselements 10, beispielsweise an der ersten Kraftfahrzeugkomponente 6 erreicht werden kann.
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In der Ausgestaltung gemäß der 5a bis 5c ist das Befestigungselement 100 im Vergleich zum Befestigungselement 10 gemäß der 2 bis 4c dahingehend modifiziert, dass der erste Hohlraum 23 und der zweite Hohlraum 24 durchgehend miteinander verbunden sind. Dies ist dadurch erreichbar, dass die die erste und die zweite Raststruktur 21, 22 jeweils zwei gegenüberliegende Schenkel 21a, 21b sowie 22a, 22b aufweisen, wobei die gedachte Verbindungsachse der Schenkel 21a, 21b der ersten Raststruktur 21 gegenüber den gegenüberliegenden Schenkeln 22a, 22b der zweiten Raststruktur 22 bezüglich der Längsachse gedreht ist. Wie in den 5a und 5c gezeigt sind die Raststrukturen 21, 22 um etwa 90° zueinander gedreht.
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Die Schenkel 21a, 21b sind demgemäß entlang der zweiten Richtung oder x-Richtung beweglich oder deformierbar, während die Schenkel 22a, 22b senkrecht hierzu, nämlich in Querrichtung, d. h. in y-Richtung, beweglich sind.
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Jene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Schenkelpaare 21a, 21b und 22a, 22b durch Einführen lediglich eines einzige Arretierelements 35 gleichzeitig versteifbar oder radial nach außen spreizbar sind, sodass beide Verrastungen, welche von der ersten Raststruktur 21 und der ersten Gegenraststruktur 41 sowie von der zweiten Raststruktur 22 und der zweiten Gegenraststruktur 42 gebildet sind, gleichzeitig arretiert und fixiert werden. Die Ausgestaltung gemäß der 5a bis 5c hat eine Bauteilreduktion zur Folge. Es ist lediglich nur noch ein Arretierelement 35 anstelle von zwei separaten Arretierelementen 31, 32 bereitzustellen. Zudem kann ein Fixieren beider Verrastungen auch dann problemlos erfolgen, wenn das in Endmontagestellung befindliche Befestigungselement 100 nur noch von einer Seite her zugänglich sein sollte.
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Die hier beschriebene Befestigungseinrichtung ist ferner nicht nur zur Justierung von Fahrzeugkomponenten im Frontbereich, wie zum Beispiel von Scheinwerfern oder Stoßfängern geeignet. Sie kann an vielen weiteren Stellen im Kraftfahrzeug 1 Verwendung finden, an welchem insbesondere nichttragende Kraftfahrzeugkomponenten passgenau zueinander auszurichten und zu fixieren sind.
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Die dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausgestaltung der Erfindung zu welcher weitere zahlreiche Varianten denkbar und im Rahmen der Erfindung sind. Die exemplarisch gezeigten Ausführungsbeispiele sind in keiner Weise hinsichtlich des Umfangs, der Anwendbarkeit oder der Konfigurationsmöglichkeiten der Erfindung als einschränkend auszulegen. Die vorliegende Beschreibung zeigt dem Fachmann lediglich eine mögliche Implementierung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels auf. So können an der Funktion und Anordnung von beschriebenen Elementen vielfältigste Modifikationen vorgenommen werden, ohne hierbei den durch die nachfolgenden Ansprüche definierten Schutzbereich oder dessen Äquivalente zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kraftfahrzeug
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Kraftfahrzeugfront
- 5
- Motorhaube
- 6
- Kraftfahrzeugkomponente
- 8
- Kraftfahrzeugkomponente
- 9
- Befestigungseinrichtung
- 10
- Befestigungselement
- 11
- erster Abschnitt
- 12
- zweiter Abschnitt
- 13
- Außenseite
- 14
- Außenseite
- 15
- freier Endabschnitt
- 16
- Fase
- 17a
- Flanschabschnitt
- 17b
- Flanschabschnitt
- 21
- erste Raststruktur
- 21a, b, c, d
- Schenkel
- 22
- zweite Raststruktur
- 22a, b
- Schenkel
- 23
- Hohlraum
- 24
- Hohlraum
- 25
- Innenquerschnitt
- 26
- Innenquerschnitt
- 27
- Rastzahn
- 28
- Rastzahn
- 29
- Ausnehmung
- 31
- Arretierelement
- 32
- Arretierelement
- 33
- Außenquerschnitt
- 34
- Außenquerschnitt
- 35
- Arretierelement
- 41
- erste Gegenraststruktur
- 42
- zweite Gegenraststruktur
- 43
- Langloch
- 43a, b
- Innenseite
- 48
- Montagekörper
- 50
- Rastnase
- 52
- Anlaufschräge
- 54
- Aussparung
- 100
- Befestigungselement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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