DE202019104173U1

DE202019104173U1 - Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil

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Publication number: DE202019104173U1
Application number: DE202019104173.0U
Authority: DE
Original assignee: Witte Automotive GmbH
Current assignee: Witte Automotive GmbH
Priority date: 2019-07-30
Filing date: 2019-07-30
Publication date: 2019-08-07
Anticipated expiration: 2029-07-31

Abstract

Vorrichtung (1) zum Befestigen eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), umfassend eine Toleranzausgleichsvorrichtung (3) zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil (B1) und dem zweiten Bauteil (B2), wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung (3) umfasst:
- ein Grundelement (4) mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse (L) definiert,
- ein mit dem Grundelement (4) in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement (5), und
- ein mit dem Grundelement (4) verbundenes Befestigungselement (6) zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung (3) an dem ersten Bauteil (B1), wobei das Befestigungselement (6) einen Grundkörper (9) und zwei vom Grundkörper (9) abragende und zueinander beabstandete Rastlaschen (10) aufweist, welche jeweils ein Rastelement (11) zum Verrasten des Befestigungselementes (6) am ersten Bauteil (B1) aufweisen, wobei die Rastelemente (11) einander zugewandt sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil.
Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil allgemein bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und/oder mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und/oder mit den Merkmalen des Anspruchs 16.
Eine Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil umfasst in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Toleranzausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung ein Grundelement mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement und ein mit dem Grundelement verbundenes, beispielsweise daran befestigtes oder einteilig mit diesem ausgebildetes, Befestigungselement zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung an dem ersten Bauteil umfasst. Das Grundelement ist somit insbesondere innenhohlzylindrisch ausgebildet. Es kann beispielsweise auch insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein. Das Befestigungselement weist einen Grundkörper und zwei vom Grundkörper abragende und zueinander beabstandete Rastlaschen auf, welche jeweils ein Rastelement zum Verrasten des Befestigungselementes am ersten Bauteil aufweisen, wobei die Rastelemente einander zugewandt sind. Die Rastlaschen ragen beispielsweise jeweils in Axialrichtung der Längsmittelachse vom Grundkörper ab, insbesondere von derselben Stirnseite des Grundkörpers.
Dadurch wird eine einfach zu realisierende Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung am ersten Bauteil ermöglicht, indem die Toleranzausgleichsvorrichtung mittels des Befestigungselementes am ersten Bauteil verrastet wird. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung und dem ersten Bauteil realisiert, d. h. die Toleranzausgleichsvorrichtung ist dann formschlüssig am ersten Bauteil befestigt. Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung vorteilhafterweise in einer vorgegebenen Position bezüglich eines Befestigungsgewindes im ersten oder zweiten Bauteil, in welches dann ein Schraubelement zum Befestigen der Bauteile miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird. Während dieses Schraubvorgangs erfolgt zunächst mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, so dass eine zu starke Annäherung der Bauteile aneinander, welche beispielsweise zu einem Verwinden und/oder Verspannen der Bauteile und/oder zu einem Verpressen weiterer Komponenten zwischen den Bauteilen und zu entsprechenden Beschädigungen führen könnte, vermieden wird.
Um den Toleranzausgleich vornehmen zu können, ist das Ausgleichselement vorteilhafterweise durch Verdrehen relativ zu dem Grundelement aus einer Ausgangsposition in eine Ausgleichsposition bewegbar. Vorteilhafterweise ist das sich durch den inneren zylindrischen Hohlraum des Grundelements und einen inneren Hohlraum des Ausgleichselements hindurch erstreckende Schraubelement zur Verschraubung vorgesehen. In dem inneren Hohlraum des Ausgleichselements ist vorteilhafterweise ein Mitnahmeelement angeordnet, welches mit dem durch die Hohlräume hindurchgeführten Schraubelement derart in Reibeingriff steht, dass ein durch das Schraubelement ausgeübtes Drehmoment an das Ausgleichselement übertragbar ist. Hierdurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein Ausgleich von Toleranzen eines zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil befindlichen Bauraums möglich, denn das Schraubelement gerät in Eingriff mit dem Mitnahmeelement, so dass, wenn das Schraubelement zur Verschraubung der Bauteile verdreht wird, beispielsweise rechts herum, durch das Mitnahmeelement ein Drehmoment an das Ausgleichselement übertragen wird, welches eine Verdrehung des Ausgleichselements relativ zu dem Grundelement bewirkt, wodurch sich das Ausgleichselement entlang der Längsmittelachse aus dem Grundelement herausbewegt. Sobald das Ausgleichselement so weit aus dem Grundelement herausgedreht ist, dass ein Anlageabschnitt desselben an dem zweiten Bauteil anliegt, übersteigt ein Reibmoment zwischen dem zweiten Bauteil und dem Anlageabschnitt das von dem Mitnahmeelement übertragbare Drehmoment und das Ausgleichselement wird nicht weiter aus dem Grundelement herausgedreht. Das Ausgleichselement hat somit eine als Ausgleichsposition bezeichnete Position eingenommen. Durch weiteres Schrauben des Schraubelementes werden nun die beiden Bauteile aneinander befestigt.
Vorteilhafterweise ist an einem freien stirnseitigen Ende der jeweiligen Rastlasche ein in Richtung der jeweiligen anderen Rastlasche ausgerichteter Haltesteg angeordnet. Dadurch wird ein Abrutschen der Toleranzausgleichsvorrichtung vom ersten Bauteil in Axialrichtung der Längsmittelachse verhindert.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung auch das erste Bauteil, wobei das erste Bauteil eine zum Befestigungselement korrespondierende Befestigungsaufnahme aufweist, welche von einer Seitenwand des ersten Bauteils abragt. Auf diese Befestigungsaufnahme wird das Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung aufgeschoben und mit ihr verrastet.
Die Befestigungsaufnahme weist zweckmäßigerweise zwei zu den Rastelementen des Befestigungselementes korrespondierende Rastelemente auf, so dass diese Rastelemente des Befestigungselementes und der Befestigungsaufnahme miteinander verrasten können.
Die Rastelemente des Befestigungselementes sind beispielsweise jeweils als eine stegförmige Rastausformung und die korrespondierenden Rastelemente der Befestigungsaufnahme jeweils als eine nutartige Rastvertiefung ausgebildet oder umgekehrt. Dadurch wird das Verrasten der Rastelemente des Befestigungselementes und der Befestigungsaufnahme miteinander ermöglicht.
Ein Abstand einer dem Grundkörper zugewandten Unterseite der Haltestege zu einer den Haltestegen zugewandten Oberseite des Grundkörpers oder zu einer Oberseite des Grundelementes, wenn dessen Oberseite die Oberseite des Grundkörpers überragt, ist vorteilhafterweise gleich groß wie oder größer als eine Dicke der Befestigungsaufnahme. Dadurch wird die Toleranzausgleichsvorrichtung in Axialrichtung der Längsmittelachse an der Befestigungsaufnahme gehalten bei gleicher Größe ohne Spiel bzw. wenn der oben beschriebene Abstand größer ist als die Dicke der Befestigungsaufnahme, dann mit etwas Spiel.
Vorteilhafterweise ist ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes des Befestigungselementes zu einer dem ersten Bauteil zugewandten Anlagekante des Befestigungselementes geringer als ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes der Befestigungsaufnahme zur Seitenwand des ersten Bauteils, an welcher die Befestigungsaufnahme angeordnet ist. Dadurch ist die Toleranzausgleichsvorrichtung mit einem vorgegebenen Spiel am ersten Bauteil angeordnet. Insbesondere wird eine beschränkte Verdrehung der Toleranzausgleichsvorrichtung um die Längsmittelachse oder um eine dazu parallel verlaufende Achse und/oder eine begrenzte Verschiebung der Toleranzausgleichsvorrichtung auf der Befestigungsaufnahme ermöglicht, so dass auch dadurch noch Toleranzen zwischen den beiden Bauteilen ausgeglichen werden können, insbesondere Toleranzen in alle Richtungen senkrecht zur Längsmittelachse und in Drehrichtungen um die Längsmittelachse. Um dies zu ermöglichen, sind das Befestigungselement und die Befestigungsaufnahme vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass sie mit Spiel zueinander verrastbar oder verrastet sind.
Vorteilhafterweise weisen das Befestigungselement und die Befestigungsaufnahme jeweils eine Durchführungsöffnung zur Durchführung des Schraubelementes auf, mittels welchem das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander verschraubbar oder verschraubt sind. Dadurch wird das Verschrauben mittels des Schraubelementes ermöglicht.
Eine Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil umfasst in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Toleranzausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung ein Grundelement mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement und ein mit dem Grundelement verbundenes, beispielsweise daran befestigtes oder einteilig mit diesem ausgebildetes, Befestigungselement zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung an dem ersten Bauteil umfasst, wobei das Befestigungselement als eine Klammer mit zwei voneinander beabstandeten Klammerschenkeln ausgebildet ist, wobei der erste Klammerschenkel mit dem Grundelement verbunden ist. Dieses als Klammer ausgebildete Befestigungselement ist insbesondere aus Metall ausgebildet.
Dadurch wird eine einfach zu realisierende Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung am ersten Bauteil ermöglicht, indem die Toleranzausgleichsvorrichtung mittels des Befestigungselementes auf eine Befestigungsaufnahme des ersten Bauteils aufgeschoben wird und sich daran verklammert, d. h. mittels der federnden Klammer daran verklemmt und somit gehalten wird. Dadurch wird eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung und dem ersten Bauteil realisiert, d. h. die Toleranzausgleichsvorrichtung ist dann formschlüssig und/oder kraftschlüssig am ersten Bauteil befestigt. Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung vorteilhafterweise in einer vorgegebenen Position bezüglich eines Befestigungsgewindes im ersten oder zweiten Bauteil, in welches dann ein Schraubelement zum Befestigen der Bauteile miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird. Während dieses Schraubvorgangs erfolgt zunächst mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, so dass eine zu starke Annäherung der Bauteile aneinander, welche beispielsweise zu einem Verwinden und/oder Verspannen der Bauteile und/oder zu einem Verpressen weiterer Komponenten zwischen den Bauteilen und zu entsprechenden Beschädigungen führen könnte, vermieden wird.
Um den Toleranzausgleich vornehmen zu können, ist das Ausgleichselement vorteilhafterweise durch Verdrehen relativ zu dem Grundelement aus einer Ausgangsposition in eine Ausgleichsposition bewegbar. Vorteilhafterweise ist das sich durch den inneren zylindrischen Hohlraum des Grundelements und einen inneren Hohlraum des Ausgleichselements hindurch erstreckende Schraubelement zur Verschraubung vorgesehen. In dem inneren Hohlraum des Ausgleichselements ist vorteilhafterweise ein Mitnahmeelement angeordnet, welches mit dem durch die Hohlräume hindurchgeführten Schraubelement derart in Reibeingriff steht, dass ein durch das Schraubelement ausgeübtes Drehmoment an das Ausgleichselement übertragbar ist. Hierdurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein Ausgleich von Toleranzen eines zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil befindlichen Bauraums möglich, denn das Schraubelement gerät in Eingriff mit dem Mitnahmeelement, so dass, wenn das Schraubelement zur Verschraubung der Bauteile verdreht wird, beispielsweise rechts herum, durch das Mitnahmeelement ein Drehmoment an das Ausgleichselement übertragen wird, welches eine Verdrehung des Ausgleichselements relativ zu dem Grundelement bewirkt, wodurch sich das Ausgleichselement entlang der Längsmittelachse aus dem Grundelement herausbewegt. Sobald das Ausgleichselement so weit aus dem Grundelement herausgedreht ist, dass ein Anlageabschnitt desselben an dem zweiten Bauteil anliegt, übersteigt ein Reibmoment zwischen dem zweiten Bauteil und dem Anlageabschnitt das von dem Mitnahmeelement übertragbare Drehmoment und das Ausgleichselement wird nicht weiter aus dem Grundelement herausgedreht. Das Ausgleichselement hat somit eine als Ausgleichsposition bezeichnete Position eingenommen. Durch weiteres Schrauben des Schraubelementes werden nun die beiden Bauteile aneinander befestigt.
Der zweite Klammerschenkel weist vorteilhafterweise zwei Arme auf, die jeweils einen zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Klammerschenkel verlaufenden ersten Armteil und einen sich daran anschließenden, um 180° umgebogenen und zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Armteil und zum ersten Klammerschenkel verlaufenden zweiten Armteil aufweisen, der in einem Zwischenraum zwischen dem jeweiligen ersten Armteil und dem ersten Klammerschenkel angeordnet ist, wobei die Biegung des jeweiligen zweiten Armteils derart ausgebildet ist, dass der jeweilige zweite Armteil in diesem Zwischenraum vom ersten Klammerschenkel und vom jeweiligen ersten Armteil beabstandet ist. Dadurch wird eine Federwirkung der Klammerschenkel und somit eine Kraft für die kraftschlüssige Befestigung erhöht.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung auch das erste Bauteil, wobei das erste Bauteil eine zum Befestigungselement korrespondierende Befestigungsaufnahme aufweist, welche von einer Seitenwand des ersten Bauteils abragt. Auf diese Befestigungsaufnahme wird das Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung aufgeschoben.
Zweckmäßigerweise ist eine Dicke der Befestigungsaufnahme größer als ein kleinster Abstand zwischen dem jeweiligen zweiten Armteil und dem ersten Klammerschenkel in einem entspannten Zustand der Klammer, d. h. vor dem Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung mittels deren Befestigungselement an der Befestigungsaufnahme des ersten Bauteils, um das Verklammern, d. h. die kraftschlüssige Befestigung, an der Befestigungsaufnahme sicherzustellen.
Zweckmäßigerweise weisen das Befestigungselement und die Befestigungsaufnahme jeweils eine Durchführungsöffnung zur Durchführung des Schraubelementes auf, mittels welchem das erste Bauteil und das zweite Bauteil miteinander verschraubbar oder verschraubt sind. Dadurch wird das Verschrauben mittels des Schraubelementes ermöglicht.
Das Grundelement ist auch bei dieser Ausführungsform insbesondere innenhohlzylindrisch ausgebildet. Es kann beispielsweise auch insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein.
Eine Vorrichtung zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil umfasst in einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform eine Toleranzausgleichsvorrichtung zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung ein Grundelement mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse definiert, ein mit dem Grundelement in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement und ein Befestigungselement zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung an dem ersten Bauteil umfasst. Das Grundelement ist somit insbesondere innenhohlzylindrisch ausgebildet. Es kann beispielsweise auch insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein. Das Befestigungselement umfasst zwei Befestigungselementteile, die zum miteinander Verschrauben vorgesehen sind, wobei einer der Befestigungselementteile mit dem Grundelement verbunden ist, beispielsweise daran befestigt oder mit diesem einteilig ausgebildet ist, wobei einer der Befestigungselementteile einen bolzenförmigen Durchführungsabschnitt zur Durchführung durch eine Durchführungsöffnung einer Befestigungsaufnahme des ersten Bauteils aufweist und wobei ein daran angrenzender Abschnitt dieses Befestigungselementteils und der andere Befestigungselementteil einen größeren Außendurchmesser aufweisen als der bolzenförmige Durchführungsabschnitt.
Dadurch wird eine einfach zu realisierende Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung am ersten Bauteil ermöglicht, indem die Toleranzausgleichsvorrichtung mittels des Befestigungselementes am ersten Bauteil verschraubt wird. Dadurch wird eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung und dem ersten Bauteil realisiert, d. h. die Toleranzausgleichsvorrichtung ist dann formschlüssig am ersten Bauteil befestigt. Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung vorteilhafterweise in einer vorgegebenen Position bezüglich eines Befestigungsgewindes im ersten oder zweiten Bauteil, in welches dann ein Schraubelement zum Befestigen der Bauteile miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird. Während dieses Schraubvorgangs erfolgt zunächst mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil, so dass eine zu starke Annäherung der Bauteile aneinander, welche beispielsweise zu einem Verwinden und/oder Verspannen der Bauteile und/oder zu einem Verpressen weiterer Komponenten zwischen den Bauteilen und zu entsprechenden Beschädigungen führen könnte, vermieden wird.
Um den Toleranzausgleich vornehmen zu können, ist das Ausgleichselement vorteilhafterweise durch Verdrehen relativ zu dem Grundelement aus einer Ausgangsposition in eine Ausgleichsposition bewegbar. Vorteilhafterweise ist das sich durch den inneren zylindrischen Hohlraum des Grundelements und einen inneren Hohlraum des Ausgleichselements hindurch erstreckende Schraubelement zur Verschraubung vorgesehen. In dem inneren Hohlraum des Ausgleichselements ist vorteilhafterweise ein Mitnahmeelement angeordnet, welches mit dem durch die Hohlräume hindurchgeführten Schraubelement derart in Reibeingriff steht, dass ein durch das Schraubelement ausgeübtes Drehmoment an das Ausgleichselement übertragbar ist. Hierdurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein Ausgleich von Toleranzen eines zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil befindlichen Bauraums möglich, denn das Schraubelement gerät in Eingriff mit dem Mitnahmeelement, so dass, wenn das Schraubelement zur Verschraubung der Bauteile verdreht wird, beispielsweise rechts herum, durch das Mitnahmeelement ein Drehmoment an das Ausgleichselement übertragen wird, welches eine Verdrehung des Ausgleichselements relativ zu dem Grundelement bewirkt, wodurch sich das Ausgleichselement entlang der Längsmittelachse aus dem Grundelement herausbewegt. Sobald das Ausgleichselement so weit aus dem Grundelement herausgedreht ist, dass ein Anlageabschnitt desselben an dem zweiten Bauteil anliegt, übersteigt ein Reibmoment zwischen dem zweiten Bauteil und dem Anlageabschnitt das von dem Mitnahmeelement übertragbare Drehmoment und das Ausgleichselement wird nicht weiter aus dem Grundelement herausgedreht. Das Ausgleichselement hat somit eine als Ausgleichsposition bezeichnete Position eingenommen. Durch weiteres Schrauben des Schraubelementes werden nun die beiden Bauteile aneinander befestigt.
Zweckmäßigerweise umfasst die Vorrichtung auch das erste Bauteil, wobei das erste Bauteil die Befestigungsaufnahme mit der Durchführungsöffnung aufweist und wobei die Befestigungsaufnahme von einer Seitenwand des ersten Bauteils abragt. Mit dieser Befestigungsaufnahme wird das Befestigungselement der Toleranzausgleichsvorrichtung verschraubt.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen und eine Montageeinheit zur gleichzeitigen Anordnung der mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen am ersten Bauteil umfasst, wobei die Montageeinheit eine Halterungsaufnahme für die jeweilige Toleranzausgleichsvorrichtung aufweist. Dadurch wird eine schnellere Anordnung mehrerer Toleranzausgleichsvorrichtungen am ersten Bauteil ermöglicht.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Vorrichtung können das erste Bauteil und/oder das zweite Bauteil beispielsweise jeweils ein Fahrzeugbauteil oder ein Bauteil einer Komponente für ein Fahrzeug sein, insbesondere ein Bauteil einer Fahrzeugbatterie, insbesondere einer Traktionsbatterie. Beispielsweise ist eines der Bauteile ein Gehäuse, ein Deckel oder eine Aufnahmewanne der Batterie und das andere Bauteil ist beispielsweise ein Batteriemodul, insbesondere ein Batteriemodulgehäuse. Die Batterie umfasst beispielsweise mehrere Batteriemodule, welche jeweils mit dem Gehäuse, Deckel oder der Aufnahmewanne der Batterie zu verschrauben sind. Diese Komponenten können toleranzbehaftet sein, wodurch bei einem Verschrauben ohne Toleranzausgleich Schäden an diesen Komponenten und/oder an anderen Komponenten, beispielsweise an Einzelzellen der Batterie, welche in den Batteriemodulen zusammengefasst sind, auftreten können. Dies wird durch die Verwendung einer oder mehrerer der oben beschriebenen Vorrichtungen, insbesondere der Toleranzausgleichsvorrichtungen, und den dadurch ermöglichten Toleranzausgleich vermieden.
Bei allen Ausführungsformen weist das Ausgleichselement vorteilhafterweise ein Außengewinde auf, welches vorteilhafterweise mit einem Innengewinde des Grundelementes in Gewindeeingriff steht. Das Ausgleichselement ist somit zumindest abschnittsweise im inneren zylindrischen Hohlraum des Grundelementes angeordnet und zur Durchführung des Toleranzausgleichs aus diesem herausschraubbar.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 schematisch ein Fahrzeug,
2 schematisch ein erstes Bauteil und eine erste Ausführungsform einer Toleranzausgleichsvorrichtung vor einem Verrasten,
3 schematisch eine weiteren Ansicht des ersten Bauteils und der ersten Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung vor dem Verrasten,
4 schematisch das erste Bauteil und die erste Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung nach dem Verrasten in einer Draufsicht von oben,
5 schematisch die erste Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung,
6 schematisch das erste Bauteil und die erste Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung nach dem Verrasten in einer geraden Ausrichtung in einer Draufsicht von unten,
7 schematisch das erste Bauteil und die erste Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung nach dem Verrasten in einer leicht verdrehten Ausrichtung in einer Draufsicht von unten,
8 schematisch eine weitere Ansicht des ersten Bauteils und der ersten Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung nach dem Verrasten,
9 schematisch das erste Bauteil und die erste Ausführungsform der Toleranzausgleichsvorrichtung vor dem Verrasten sowie ein Schraubelement,
10 schematisch das erste Bauteil und das damit verbundene zweite Bauteil nach erfolgtem Toleranzausgleich mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung,
11 schematisch eine zweite Ausführungsform einer Toleranzausgleichsvorrichtung,
12 schematisch die am ersten Bauteil angeordnete zweite Ausführungsform einer Toleranzausgleichsvorrichtung,
13 schematisch eine am ersten Bauteil angeordnete dritte Ausführungsform einer Toleranzausgleichsvorrichtung, und
14 schematisch zwei mittels einer Montageeinheit am ersten Bauteil angeordnete Toleranzausgleichsvorrichtungen.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Anhand der 1 bis 14 wird im Folgenden eine Vorrichtung 1 zum Befestigen eines ersten Bauteils B1 an einem zweiten Bauteil B2 näher beschrieben. Dabei zeigen die 2 bis 10 eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 1, die 11 und 12 zeigen eine zweite Ausführungsform der Vorrichtung 1 und 13 zeigt eine dritte Ausführungsform der Vorrichtung 1.
Die mittels der Vorrichtung 1 aneinander zu befestigenden Bauteile B1, B2 sind insbesondere Fahrzeugbauteile oder Bauteile B1, B2 einer Komponente für ein Fahrzeug 2, insbesondere Bauteile B1, B2 einer Fahrzeugbatterie, insbesondere einer Traktionsbatterie. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines solchen Fahrzeugs 2, welches beispielsweise als ein Elektrofahrzeug, Hybridelektrofahrzeug oder Brennstoffzellenfahrzeug ausgebildet ist und eine solche Traktionsbatterie zur elektrischen Energieversorgung mindestens einer elektrischen Antriebsmaschine für einen Fahrbetrieb des Fahrzeugs 2 aufweist. Diese Traktionsbatterie umfasst mindestens ein Batteriemodul, vorteilhafterweise mehrere Batteriemodule, und ein Batteriegehäuse, in welchem das jeweilige Batteriemodul angeordnet und mit welchem es befestigt ist. Im dargestellten Beispiel ist dabei das erste Bauteil B1 das Batteriemodul und das zweite Bauteil B2 das Batteriegehäuse oder umgekehrt.
Mittels der im Folgenden näher beschriebenen Vorrichtung 1 wird es ermöglicht, derartige Bauteile B1, B2 auch dann aneinander zu befestigen, wenn sie toleranzbehaftet sind. Dies ist insbesondere bei als Batteriekomponenten ausgebildeten Bauteilen B1, B2 problematisch, da aufgrund von Toleranzen der Bauteile B1, B2 die Gefahr besteht, dass sich die Bauteile B1, B2 während des Befestigens aneinander verformen und/oder verziehen und/oder verspannen. Da das jeweilige Batteriemodul insbesondere eine Mehrzahl von elektrochemischen Einzelzellen aufweist, welche empfindlich gegenüber mechanischen Einwirkungen sind, könnte dies zu einer Beschädigung des Batteriemoduls, insbesondere von dessen Einzelzellen, führen. Mittels der hier beschriebenen Vorrichtungen 1 wird dies vermieden, indem vor dem abschließenden Befestigen der Bauteile B1, B2 aneinander zunächst ein Toleranzausgleich vorgenommen wird.
Um dies zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung 1 in allen Ausführungsformen eine Toleranzausgleichsvorrichtung 3 zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2. Diese Toleranzausgleichsvorrichtung 3 umfasst ein Grundelement 4 mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse L definiert, ein mit dem Grundelement 4 in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement 5 und ein Befestigungselement 6 zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 an dem ersten Bauteil B1. Das Grundelement 4 ist somit insbesondere innenhohlzylindrisch ausgebildet. Es kann beispielsweise auch insgesamt hohlzylindrisch ausgebildet sein, insbesondere auch eine zylindrische oder zumindest im Wesentlichen zylindrische Außenwandung aufweisen. Das Befestigungselement 6 ist in der ersten Ausführungsform gemäß den 2 bis 10 und in der zweiten Ausführungsform gemäß den 11 und 12 als Ganzes mit dem Grundelement 4 verbunden, beispielsweise daran befestigt oder einteilig mit diesem ausgebildet. Insbesondere in diesen beiden Ausführungsformen ist das Befestigungselement 6 vorteilhafterweise ringförmig oder zumindest im Wesentlichen ringförmig ausgebildet und wird daher auch als Haltering bezeichnet. In der dritten Ausführungsform gemäß 13 umfasst das Befestigungselement 6, wie später noch detailliert beschrieben wird, zwei Befestigungselementteile 6.1, 6.2, die zum miteinander Verschrauben vorgesehen sind, wobei einer der Befestigungselementteile 6.1, 6.2 mit dem Grundelement 4 verbunden ist, beispielsweise daran befestigt oder mit diesem einteilig ausgebildet ist.
Das Ausgleichselement 5 weist in den dargestellten Ausführungsformen einen Gewindebereich 5.1 und einen damit verbundenen oder einteilig mit diesem ausgebildeten Anlagebereich 5.2 zur Anlage am zweiten Bauteil B2 nach erfolgtem Toleranzausgleich auf. Der Gewindebereich 5.1 weist im dargestellten Beispiel zur Durchführung des Toleranzausgleichs ein Außengewinde auf, welches mit einem Innengewinde des Grundelementes 4 in Gewindeeingriff steht. Er ist im Grundelement 4 angeordnet und zur Durchführung des Toleranzausgleichs bereichsweise aus diesem herausschraubbar. Der Anlagebereich 5.2 ist als eine kragenförmige Verbreiterung an einem stirnseitigen Ende des Gewindebereichs 5.1 angeordnet oder ausgebildet und außerhalb des Grundelementes 4 angeordnet. Er liegt vor der Durchführung des Toleranzausgleichs vorteilhafterweise am Grundelement 4 an und wird durch zunehmendes Herausdrehen des Ausgleichselementes 5 aus dem Grundelement 4 zur Durchführung des Toleranzausgleichs zunehmend vom Grundelement 4 wegbewegt und an das zweite Bauteil B2 angenähert, bis er an diesem anliegt.
Um den Toleranzausgleich vornehmen zu können, ist das Ausgleichselement 5 durch Verdrehen relativ zu dem Grundelement 4 aus einer Ausgangsposition in eine Ausgleichsposition bewegbar. Zum Befestigen der beiden Bauteile B1, B2 aneinander durch Verschrauben ist ein sich durch den inneren zylindrischen Hohlraum des Grundelements 4 und einen inneren Hohlraum des Ausgleichselements 5 hindurch erstreckendes Schraubelement 7 vorgesehen. In dem inneren Hohlraum des Ausgleichselements 5 ist ein als Mitnahmefeder ausgebildetes Mitnahmeelement 8 angeordnet, welches mit dem durch die Hohlräume hindurchgeführten Schraubelement 7 derart in Reibeingriff steht, dass ein durch das Schraubelement 7 ausgeübtes Drehmoment an das Ausgleichselement 5 übertragbar ist.
Hierdurch ist in einfacher und zuverlässiger Weise ein Ausgleich von Toleranzen eines zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 befindlichen Bauraums möglich, denn das Schraubelement 7 gerät in Eingriff mit dem Mitnahmeelement 8, so dass, wenn das Schraubelement 7 zur Verschraubung der Bauteile B1, B2 verdreht wird, beispielsweise rechts herum, durch das Mitnahmeelement 8 ein Drehmoment an das Ausgleichselement 5 übertragen wird, welches eine Verdrehung des Ausgleichselements 5 relativ zu dem Grundelement 4 bewirkt, wodurch sich das Ausgleichselement 5 entlang der Längsmittelachse L aus dem Grundelement 4 herausbewegt. Sobald das Ausgleichselement 5 so weit aus dem Grundelement 4 herausgedreht ist, dass der Anlagebereich 5.2 desselben an dem zweiten Bauteil B2 anliegt, übersteigt ein Reibmoment zwischen dem zweiten Bauteil B2 und dem Anlagebereich 5.2 das von dem Mitnahmeelement 8 übertragbare Drehmoment und das Ausgleichselement 5 wird nicht weiter aus dem Grundelement 4 herausgedreht. Das Ausgleichselement 5 hat somit eine als Ausgleichsposition bezeichnete Position eingenommen. Durch weiteres Schrauben des Schraubelementes 7 werden nun die beiden Bauteile B1, B2 aneinander befestigt, ohne dabei das erste Bauteil B1 und das zweite Bauteil B2 zu verformen, da diese durch die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 gegeneinander abgestützt sind.
In der in den 2 bis 10 dargestellten ersten Ausführungsform weist das Befestigungselement 6 einen Grundkörper 9 und zwei vom Grundkörper 9, insbesondere in Axialrichtung der Längsmittelachse L, abragende und zueinander beabstandete Rastlaschen 10 auf, welche jeweils ein Rastelement 11 zum Verrasten des Befestigungselementes 6 am ersten Bauteil B1 aufweisen, wobei die Rastelemente 11 einander zugewandt sind.
Die Vorrichtung 1 umfasst zudem auch das erste Bauteil B1, insbesondere eine zum Befestigungselement 6 korrespondierende Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1. Diese Befestigungsaufnahme 14 ragt von einer Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 ab, insbesondere senkrecht oder zumindest im Wesentlichen senkrecht von einer Außenseite der Seitenwand 15. Auf diese Befestigungsaufnahme 14 wird das Befestigungselement 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 aufgeschoben und mit ihr verrastet.
Die Befestigungsaufnahme 14 weist zwei zu den Rastelementen 11 des Befestigungselementes 6 korrespondierende Rastelemente 16 auf, so dass die Rastelemente 11 des Befestigungselementes 6 und die Rastelemente 16 der Befestigungsaufnahme 14 miteinander verrasten können.
Die Rastelemente 11 des Befestigungselementes 6 sind im dargestellten Beispiel jeweils als eine stegförmige Rastausformung und die korrespondierenden Rastelemente 16 der Befestigungsaufnahme 14 jeweils als eine nutartige Rastvertiefung ausgebildet. In anderen Varianten dieser ersten Ausführungsform kann dies auch umgekehrt sein. Durch die korrespondierende Ausbildung der Rastelemente 11 des Befestigungselementes 6 und der Rastelemente 16 der Befestigungsaufnahme 14 wird das Verrasten dieser Rastelemente 11, 16 miteinander und somit die formschlüssige Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1 ermöglicht.
Durch das Verrasten am ersten Bauteil B1 ist die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 formschlüssig mit dem ersten Bauteil B1 verbunden. Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 vorteilhafterweise in einer vorgegebenen Position bezüglich eines Befestigungsgewindes im zweiten Bauteil B2, in welches dann das Schraubelement 7 zum Befestigen der Bauteile B1, B2 miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird, und ebenfalls in einer vorgegebenen Position zu einer Durchführungsöffnung 12 für das Schraubelement 7 im ersten Bauteil B1.
An einem freien stirnseitigen Ende der jeweiligen Rastlasche 10 des Befestigungselementes 6 ist ein in Richtung der jeweiligen anderen Rastlasche 10 ausgerichteter Haltesteg 13 angeordnet. Dadurch wird ein Abrutschen der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 vom ersten Bauteil B1 in Axialrichtung der Längsmittelachse L verhindert.
Ein Abstand einer dem Grundkörper 9 des Befestigungselementes 6 zugewandten Unterseite der Haltestege 13 zu einer den Haltestegen 13 zugewandten Oberseite des Grundkörpers 9 oder, wie im hier dargestellten Beispiel, zu einer Oberseite des Grundelementes 4, dessen Oberseite die Oberseite des Grundkörpers 9 überragt, ist vorteilhafterweise gleich groß wie oder größer als eine Dicke der Befestigungsaufnahme 14. Dadurch wird die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 in Axialrichtung der Längsmittelachse L an der Befestigungsaufnahme 14 gehalten. Bei gleicher Größe wird sie dabei ohne Spiel gehalten. Wenn der oben beschriebene Abstand größer ist als die Dicke der Befestigungsaufnahme 14, dann wird sie mit etwas Spiel gehalten, so dass beispielsweise ein leichtes Verkippen ermöglicht wird, um dadurch einen weiteren Toleranzausgleich in die entsprechende Kipprichtung zu ermöglichen.
In der hier dargestellten vorteilhaften Variante der ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist des Weiteren ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes 11 des Befestigungselementes 6 zu einer dem ersten Bauteil B1 zugewandten Anlagekante 17 des Befestigungselementes 6 geringer als ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes 16 der Befestigungsaufnahme 14 zur Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1, an welcher die Befestigungsaufnahme 14 angeordnet ist. Dies führt dazu, dass die Anlagekante 17 nach dem Verrasten des Befestigungselementes 6 an der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 von der Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 auf vorgegebene Weise beabstandet ist, d. h. einen vorgegebenen Abstand aufweist, wenn die Anlagekante 17 des Befestigungselementes 6 parallel zur Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 ausgerichtet ist, wie in 6 gezeigt.
Die Verrastung der Rastelemente 11 des Befestigungselementes 6 mit den Rastelementen 16 der Befestigungsaufnahme 14 erfolgt dabei vorteilhafterweise nicht derart, dass das Befestigungselement 6 fest und unbeweglich mit der Befestigungsaufnahme 14 verbunden ist, sondern mit einem vorgegebenen Spiel. Dadurch wird ein begrenztes Verdrehen des Befestigungselementes 6 um die Längsmittelachse L und/oder ein Schwenken und/oder Verschieben des Befestigungselementes 6 relativ zum ersten Bauteil B1 ermöglicht, wie in 7 gezeigt. Dies wird durch die Anlagekante 17 des Befestigungselementes 6 und die Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 begrenzt. D. h. durch dieses Verrasten des Befestigungselementes 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 mit Spiel an der Befestigungsaufnahme 14 ist die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 mit einem vorgegebenen Spiel am ersten Bauteil B1 angeordnet, wobei die ermöglichte spielbehaftete Bewegung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 gegenüber dem ersten Bauteil B1 begrenzt wird durch die Anlagekante 17 des Befestigungselementes 6 und die Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1.
Dadurch wird insbesondere eine beschränkte Verdrehung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 um die Längsmittelachse L oder um eine dazu parallel verlaufende Achse und/oder eine begrenzte Verschiebung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 auf der Befestigungsaufnahme 14 ermöglicht, so dass auch dadurch noch Toleranzen zwischen den beiden Bauteilen B1, B2 ausgeglichen werden können, insbesondere Toleranzen in alle Richtungen senkrecht zur Längsmittelachse L und in Drehrichtungen um die Längsmittelachse L. Somit wird durch die oben beschriebene Funktionsweise der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 in Axialrichtung der Längsmittelachse L ermöglicht und durch das beschriebene spielbehaftete Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1 wird ein Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 in alle Richtungen senkrecht zur Längsmittelachse L und in Drehrichtungen um die Längsmittelachse L ermöglicht.
Wie bereits beschrieben, weist die Befestigungsaufnahme 14 eine Durchführungsöffnung 12 zur Durchführung des Schraubelementes 7 auf, mittels welchem das erste Bauteil B1 und das zweite Bauteil B2 miteinander verschraubbar oder verschraubt sind. Das Befestigungselement 6 weist ebenfalls eine solche Durchführungsöffnung 12 auf, um das Schraubelement 7 auch durch das Befestigungselement 6 hindurchführen zu können und somit das Verschrauben der Bauteile B1, B2 miteinander zu ermöglichen. Dabei ist vorteilhafterweise das Grundelement 4 in dieser Durchführungsöffnung 12 des Befestigungselementes 6 angeordnet oder anders ausgedrückt umschließt das Befestigungselement 6 das Grundelement 4 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 umfangsseitig.
Die 11 und 12 zeigen, wie oben bereits erwähnt, die zweite Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Befestigen des ersten Bauteils B1 am zweiten Bauteil B2. Auch diese Ausführungsform umfasst die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 mit dem hohlzylindrischen Grundelement 4, welches die Längsmittelachse L definiert, dem mit dem Grundelement 4 in Gewindeeingriff stehenden hohlzylindrischen Ausgleichselement 5 und dem mit dem Grundelement 4 verbundenen, beispielsweise daran befestigten oder einteilig mit diesem ausgebildeten, Befestigungselement 6 zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 an dem ersten Bauteil B1. Der Aufbau und die Funktionsweise der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 wurden oben bereits zur ersten Ausführungsform beschrieben.
Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sich insbesondere oder ausschließlich in der Ausbildung des Befestigungselementes 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 und der Ausbildung der korrespondierenden Befestigungsaufnahme 14 am ersten Bauteil B1 und somit in der Befestigung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1. Bei der in den 11 und 12 dargestellten zweiten Ausführungsform ist das Befestigungselement 6 als eine Klammer mit zwei voneinander beabstandeten Klammerschenkeln 18, 19 ausgebildet, wobei der erste Klammerschenkel 18 mit dem Grundelement 4 verbunden ist, beispielsweise an diesem befestigt oder einteilig mit diesem ausgebildet ist.
Durch die Ausbildung des Befestigungselementes 6 als Klammer wird eine einfach zu realisierende Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1 ermöglicht, indem die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 mittels des Befestigungselementes 6 auf die korrespondierend dazu ausgebildete Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 aufgeschoben wird und sich daran verklammert, d. h. mittels der federnden Klammer daran verklemmt und somit gehalten wird. Dadurch wird eine formschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Befestigungselement 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 und dem ersten Bauteil B1 realisiert, d. h. die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 ist dann formschlüssig und/oder kraftschlüssig am ersten Bauteil B1 befestigt.
Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 vorteilhafterweise in der vorgegebenen Position bezüglich des Befestigungsgewindes im zweiten Bauteil B2, in welches dann das Schraubelement 7 zum Befestigen der Bauteile B1, B2 miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird, und zudem in der vorgegebenen Position bezüglich der Durchführungsöffnung 12 im ersten Bauteil B1, durch welches das Schraubelement 7 hindurchgeführt wird.
Während dieses Schraubvorgangs erfolgt zunächst mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 der Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 auf die oben bereits beschriebene Weise, so dass eine zu starke Annäherung der Bauteile B1, B2 aneinander und dadurch die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Der zweite Klammerschenkel 19 weist im dargestellten Beispiel zwei Arme 20 auf, die jeweils einen zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Klammerschenkel 18 verlaufenden ersten Armteil 20.1 und einen sich daran anschließenden, um 180° umgebogenen und zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Armteil 20.1 und zum ersten Klammerschenkel 18 verlaufenden zweiten Armteil 20.2 aufweisen, der in einem Zwischenraum zwischen dem jeweiligen ersten Armteil 20.1 und dem ersten Klammerschenkel 18 angeordnet ist, wobei die Biegung des jeweiligen zweiten Armteils 20.2 derart ausgebildet ist, dass der jeweilige zweite Armteil 20.2 in diesem Zwischenraum vom ersten Klammerschenkel 18 und vom jeweiligen ersten Armteil 20.1 beabstandet ist. Dadurch wird eine Federwirkung der Klammerschenkel 18, 19, insbesondere des zweiten Klammerschenkels 19 in Richtung des ersten Klammerschenkels 18, und somit eine Kraft für die kraftschlüssige Befestigung erhöht.
Auch hier umfasst die Vorrichtung 1 auch das erste Bauteil B1, wobei das erste Bauteil B1 ebenfalls eine zum Befestigungselement 6 korrespondierende Befestigungsaufnahme 14 aufweist, welche von der Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 abragt. Auf diese Befestigungsaufnahme 14 wird das Befestigungselement 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 aufgeschoben.
Dabei ist eine Dicke der Befestigungsaufnahme 14 vorteilhafterweise größer als ein kleinster Abstand zwischen dem jeweiligen zweiten Armteil 20.2 und dem ersten Klammerschenkel 18 bei noch nicht am ersten Bauteil B1 angeordneter Toleranzausgleichsvorrichtung 3, d. h. bei noch entspannter Klammer des Befestigungselementes 6, um das Verklammern, d. h. die kraftschlüssige Befestigung, an der Befestigungsaufnahme 14 sicherzustellen. Durch das Aufschieben des Befestigungselementes 6 auf die Befestigungsaufnahme 14 erfolgt somit ein Spannen der Klammer, insbesondere des zweiten Klammerschenkels 19, insbesondere der Arme 20, insbesondere der zweiten Armteile 20.2, entgegen deren Federkraft, wodurch mittels dieser Federkraft ein Anpressen an die Befestigungsaufnahme 14 und somit ein Verklammern der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1 erreicht wird.
Auch hier weisen das Befestigungselement 6 und die Befestigungsaufnahme 14 jeweils die Durchführungsöffnung 12 zur Durchführung des Schraubelementes 7 auf, mittels welchem das erste Bauteil B1 und das zweite Bauteil B2 miteinander verschraubbar oder verschraubt sind. Dadurch wird das Verschrauben mittels des Schraubelementes 7 ermöglicht.
13 zeigt, wie oben bereits erwähnt, die dritte Ausführungsform der Vorrichtung 1 zum Befestigen des ersten Bauteils B1 am zweiten Bauteil B2. Auch diese Ausführungsform umfasst die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 mit dem hohlzylindrischen Grundelement 4, welches die Längsmittelachse L definiert, dem mit dem Grundelement 4 in Gewindeeingriff stehenden hohlzylindrischen Ausgleichselement 5 und dem Befestigungselement 6 zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 an dem ersten Bauteil B1. Der Aufbau und die Funktionsweise der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 wurden oben bereits zur ersten Ausführungsform beschrieben.
Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten und zweiten Ausführungsform insbesondere oder ausschließlich in der Ausbildung des Befestigungselementes 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 und der Ausbildung der korrespondierenden Befestigungsaufnahme 14 am ersten Bauteil B1 und somit in der Befestigung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1. Bei der in 13 dargestellten dritten Ausführungsform umfasst das Befestigungselement 6, wie oben bereits erwähnt, zwei Befestigungselementteile 6.1, 6.2, die zum miteinander Verschrauben vorgesehen sind. Dabei ist der erste Befestigungselementteil 6.1 mit dem Grundelement 4 verbunden, beispielsweise daran befestigt oder, wie hier dargestellt, mit diesem einteilig ausgebildet. Dieser erste Befestigungselementteil 6.1 weist einen bolzenförmigen Durchführungsabschnitt zur Durchführung durch die Durchführungsöffnung 12 der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 auf. Ein daran angrenzender Abschnitt dieses ersten Befestigungselementteils 6.1 und der zweite Befestigungselementteil 6.2 weisen einen größeren Außendurchmesser auf als der bolzenförmige Durchführungsabschnitt. D. h. der mit dem Grundelement 4 verbundene erste Befestigungselementteil 6.1 weist einen Bereich mit einem Durchmesser auf, der größer ist als die Durchführungsöffnung 12 in der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1, und daran anschließend weist er einen bolzenförmigen Abschnitt auf, dessen Durchmesser mit dem Durchmesser der Durchführungsöffnung 12 in der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 korrespondiert oder kleiner ist als dieser, so dass dieser bolzenförmige Abschnitt durch die Durchführungsöffnung 12 in der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 hindurchführbar ist. Dieser bolzenförmige Abschnitt weist im dargestellten Beispiel ein Außengewinde auf und der zweite Befestigungselementteil 6.2 ein Innengewinde. Der zweite Befestigungselementteil 6.2 ist somit auf den durch die Durchführungsöffnung 12 in der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1 hindurchgeführten bolzenförmigen Abschnitt aufschraubbar. Da der zweite Befestigungselementteil 6.2 einen größeren Durchmesser aufweist als die Durchführungsöffnung 12 in der Befestigungsaufnahme 14 des ersten Bauteils B1, ist die Toleranzausgleichsvorrichtung 2 dann mittels des Befestigungselementes 6 mit dem ersten Bauteil B1 formschlüssig verbunden.
Es wird somit eine einfach zu realisierende Anordnung der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 am ersten Bauteil B1 ermöglicht, indem die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 mittels des Befestigungselementes 6 am ersten Bauteil B1 verschraubt wird. Danach befindet sich die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 vorteilhafterweise in der vorgegebenen Position bezüglich des Befestigungsgewindes im zweiten Bauteil B2, in welches dann das Schraubelement 7 zum Befestigen der Bauteile B1, B2 miteinander durch Verschrauben eingeschraubt wird, und zudem in der vorgegebenen Position bezüglich der Durchführungsöffnung 12 im ersten Bauteil B1, durch welches das Schraubelement 7 hindurchgeführt wird, da die Toleranzausgleichsvorrichtung 3 mit dem Befestigungselement 6 in dieser Durchführungsöffnung 12 angeordnet ist.
Während dieses Schraubvorgangs erfolgt zunächst mittels der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 der Toleranzausgleich zwischen dem ersten Bauteil B1 und dem zweiten Bauteil B2 auf die oben bereits beschriebene Weise, so dass eine zu starke Annäherung der Bauteile B1, B2 aneinander und dadurch die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.
Auch bei dieser dritten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 zweckmäßigerweise auch das erste Bauteil B1, wobei das erste Bauteil B1 die Befestigungsaufnahme 14 mit der Durchführungsöffnung 12 zum Anordnen des bolzenförmigen Abschnitts des ersten Befestigungselementteils 6.1 aufweist. Auch hier ragt die Befestigungsaufnahme 14 zweckmäßigerweise von der Seitenwand 15 des ersten Bauteils B1 ab. Mit dieser Befestigungsaufnahme 14 wird das Befestigungselement 6 der Toleranzausgleichsvorrichtung 3 auf die beschriebene Weise verschraubt.
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung 1 mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen 3 und eine Montageeinheit 21 zur gleichzeitigen Anordnung der mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen 3 am ersten Bauteil B1 umfasst, wie in 14 gezeigt. Die Montageeinheit 21 weist dabei eine Halterungsaufnahme für die jeweilige Toleranzausgleichsvorrichtung 3 auf. Dadurch wird eine schnellere Anordnung mehrerer Toleranzausgleichsvorrichtungen 3 am ersten Bauteil B1, insbesondere an dessen Befestigungsaufnahme 14, ermöglicht.
Zum Befestigen der beiden Bauteile B1, B2 aneinander werden vorteilhafterweise mehrere der oben beschriebenen Vorrichtungen 1, insbesondere Toleranzausgleichsvorrichtungen 3, verwendet, um eine Verbindung der beiden Bauteile B1, B2 mit Toleranzausgleich an mehreren Befestigungspunkten zu ermöglichen, beispielsweise an mehreren über ihre Länge und/oder Breite verteilten Befestigungspunkten. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass nur Vorrichtungen 1, insbesondere Toleranzausgleichsvorrichtungen 3, der gleichen Ausführungsform verwendet werden, oder dass Vorrichtungen 1, insbesondere Toleranzausgleichsvorrichtungen 3, verschiedener Ausführungsformen verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Fahrzeug
3: Toleranzausgleichsvorrichtung
4: Grundelement
5: Ausgleichselement
5.1: Gewindebereich
5.2: Anlagebereich
6: Befestigungselement
6.1: erstes Befestigungselementteil
6.2: zweites Befestigungselementteil
7: Schraubelement
8: Mitnahmeelement
9: Grundkörper
10: Rastlasche
11: Rastelement des Befestigungselementes
12: Durchführungsöffnung
13: Haltesteg
14: Befestigungsaufnahme
15: Seitenwand
16: Rastelement der Befestigungsaufnahme
17: Anlagekante
18: erster Klammerschenkel
19: zweiter Klammerschenkel
20: Arm
20.1: erster Armteil
20.2: zweiter Armteil
21: Montageeinheit
B1: erstes Bauteil
B2: zweites Bauteil
L: Längsmittelachse

Claims

Vorrichtung (1) zum Befestigen eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), umfassend eine Toleranzausgleichsvorrichtung (3) zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil (B1) und dem zweiten Bauteil (B2), wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung (3) umfasst: - ein Grundelement (4) mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse (L) definiert, - ein mit dem Grundelement (4) in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement (5), und - ein mit dem Grundelement (4) verbundenes Befestigungselement (6) zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung (3) an dem ersten Bauteil (B1), wobei das Befestigungselement (6) einen Grundkörper (9) und zwei vom Grundkörper (9) abragende und zueinander beabstandete Rastlaschen (10) aufweist, welche jeweils ein Rastelement (11) zum Verrasten des Befestigungselementes (6) am ersten Bauteil (B1) aufweisen, wobei die Rastelemente (11) einander zugewandt sind.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Rastlaschen (10) jeweils in Axialrichtung der Längsmittelachse (L) vom Grundkörper (9) abragen.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem freien stirnseitigen Ende der jeweiligen Rastlasche (10) ein in Richtung der jeweiligen anderen Rastlasche (10) ausgerichteter Haltesteg (13) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend das erste Bauteil (B1), wobei das erste Bauteil (B1) eine zum Befestigungselement (6) korrespondierende Befestigungsaufnahme (14) aufweist, welche von einer Seitenwand (15) des ersten Bauteils (B1) abragt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, wobei die Befestigungsaufnahme (14) zwei zu den Rastelementen (11) des Befestigungselementes (6) korrespondierende Rastelemente (16) aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Rastelemente (11) des Befestigungselementes (6) jeweils als eine stegförmige Rastausformung und die korrespondierenden Rastelemente (16) der Befestigungsaufnahme (14) jeweils als eine nutartige Rastvertiefung ausgebildet sind oder umgekehrt.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei ein Abstand einer dem Grundkörper (9) zugewandten Unterseite der Haltestege (13) zu einer den Haltestegen (13) zugewandten Oberseite des Grundkörpers (9) oder zu einer Oberseite des Grundelementes (4), wenn dessen Oberseite die Oberseite des Grundkörpers (9) überragt, gleich groß wie oder größer ist als eine Dicke der Befestigungsaufnahme (14).
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes (11) des Befestigungselementes (6) zu einer dem ersten Bauteil (B1) zugewandten Anlagekante (17) des Befestigungselementes (6) geringer ist als ein kleinster Abstand des jeweiligen Rastelementes (16) der Befestigungsaufnahme (14) zur Seitenwand (15) des ersten Bauteils (B1), an welcher die Befestigungsaufnahme (14) angeordnet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Befestigungselement (6) und die Befestigungsaufnahme (14) derart ausgebildet sind, dass sie mit Spiel zueinander verrastbar oder verrastet sind.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei das Befestigungselement (6) und die Befestigungsaufnahme (14) jeweils eine Durchführungsöffnung (12) zur Durchführung eines Schraubelementes (7) aufweisen, mittels welchem das erste Bauteil (B1) und das zweite Bauteil (B2) miteinander verschraubbar oder verschraubt sind.
Vorrichtung (1) zum Befestigen eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), umfassend eine Toleranzausgleichsvorrichtung (3) zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil (B1) und dem zweiten Bauteil (B2), wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung (3) umfasst: - ein Grundelement (4) mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse (L) definiert, - ein mit dem Grundelement (4) in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement (5), und - ein mit dem Grundelement (4) verbundenes Befestigungselement (6) zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung (3) an dem ersten Bauteil (B1), wobei das Befestigungselement (6) als eine Klammer mit zwei voneinander beabstandeten Klammerschenkeln (18, 19) ausgebildet ist, wobei der erste Klammerschenkel (18) mit dem Grundelement (4) verbunden ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11, wobei der zweite Klammerschenkel (19) zwei Arme (20) aufweist, die jeweils einen zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Klammerschenkel (18) verlaufenden ersten Armteil (20.1) und einen sich daran anschließenden, um 180° umgebogenen und zumindest im Wesentlichen parallel zum ersten Armteil (20.1) und zum ersten Klammerschenkel (18) verlaufenden zweiten Armteil (20.2) aufweisen, der in einem Zwischenraum zwischen dem jeweiligen ersten Armteil (20.1) und dem ersten Klammerschenkel (18) angeordnet ist, wobei die Biegung des jeweiligen zweiten Armteils (20.2) derart ausgebildet ist, dass der jeweilige zweite Armteil (20.2) in diesem Zwischenraum vom ersten Klammerschenkel (18) und vom jeweiligen ersten Armteil (20.1) beabstandet ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 oder 12, umfassend das erste Bauteil (B1), wobei das erste Bauteil (B1) eine zum Befestigungselement (6) korrespondierende Befestigungsaufnahme (14) aufweist, welche von einer Seitenwand (15) des ersten Bauteils (B1) abragt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, wobei eine Dicke der Befestigungsaufnahme (14) größer ist als ein kleinster Abstand zwischen dem jeweiligen zweiten Armteil (20.2) und dem ersten Klammerschenkel (18) in einem entspannten Zustand der Klammer.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, wobei das Befestigungselement (6) und die Befestigungsaufnahme (14) jeweils eine Durchführungsöffnung (12) zur Durchführung eines Schraubelementes (7) aufweisen, mittels welchem das erste Bauteil (B1) und das zweite Bauteil (B2) miteinander verschraubbar oder verschraubt sind.
Vorrichtung (1) zum Befestigen eines ersten Bauteils (B1) an einem zweiten Bauteil (B2), umfassend eine Toleranzausgleichsvorrichtung (3) zum Ausgleichen von Toleranzen zwischen dem ersten Bauteil (B1) und dem zweiten Bauteil (B2), wobei die Toleranzausgleichsvorrichtung (3) umfasst: - ein Grundelement (4) mit einem zylindrischen Hohlraum, welcher eine Längsmittelachse (L) definiert, - ein mit dem Grundelement (4) in Gewindeeingriff stehendes hohlzylindrisches Ausgleichselement (5), und - ein Befestigungselement (6) zum Anordnen der Toleranzausgleichsvorrichtung (3) an dem ersten Bauteil (B1), wobei das Befestigungselement (6) zwei Befestigungselementteile (6.1, 6.2) umfasst, die zum miteinander Verschrauben vorgesehen sind, wobei einer der Befestigungselementteile (6.1, 6.2) mit dem Grundelement (4) verbunden ist, wobei einer der Befestigungselementteile (6.1, 6.2) einen bolzenförmigen Durchführungsabschnitt zur Durchführung durch eine Durchführungsöffnung (12) einer Befestigungsaufnahme (14) des ersten Bauteils (B1) aufweist und wobei ein daran angrenzender Abschnitt dieses Befestigungselementteils (6.1, 6.2) und der andere Befestigungselementteil (6.2, 6.1) einen größeren Außendurchmesser aufweisen als der bolzenförmige Durchführungsabschnitt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 16, umfassend das erste Bauteil (B1), wobei das erste Bauteil (B1) die Befestigungsaufnahme (14) mit der Durchführungsöffnung (12) aufweist, wobei die Befestigungsaufnahme (14) von einer Seitenwand (15) des ersten Bauteils (B1) abragt.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen (3) und eine Montageeinheit (21) zur gleichzeitigen Anordnung der mindestens zwei Toleranzausgleichsvorrichtungen (3) am ersten Bauteil (B1), wobei die Montageeinheit (21) eine Halterungsaufnahme für die jeweilige Toleranzausgleichsvorrichtung (3) aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (B1) und/oder das zweite Bauteil (B2) jeweils ein Fahrzeugbauteil oder ein Bauteil (B1, B2) einer Komponente für ein Fahrzeug (2) ist, insbesondere ein Bauteil (B1, B2) einer Fahrzeugbatterie, insbesondere einer Traktionsbatterie.