DE602004001911T2

DE602004001911T2 - Anordnung zur Positionierung und Befestigung eines Ausstatungsteils in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE602004001911T2
Application number: DE602004001911T
Authority: DE
Inventors: Franck Dinant
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2003-05-09
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2024-05-07
Also published as: JP4975241B2; JP2004331066A; ES2271799T3; FR2854598B1; EP1475268A1; FR2854598A1; ATE336400T1; PL1475268T3; EP1475268B1; DE602004001911D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Positionieren und Befestigen eines Ausstattungsteils an einem Kraftfahrzeug.
Sie betrifft insbesondere eine Anordnung zum Positionieren und Befestigen eines Scheinwerfers an einem Gehäuse oder Kraftfahrzeugstoßfänger.
Bei der Herstellung eines Kraftfahrzeugs führen die Fertigungstoleranzen der einzelnen Fahrzeugteile dazu, dass zwischen den Ausstattungsteilen und den diese umgebenden Struktur- und Karosserieteilen Spiel vorhanden ist. Dieses Spiel kann auch bei Fahrzeugen, die von ein und derselben Fertigungsstraße stammen, unterschiedlich sein. Das Spiel muss soweit wie möglich kontrollierbar sein, um nicht das allgemeine Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs zu beeinträchtigen und/oder um nicht Anlass zu Funktionsstörungen bestimmter Ausstattungsteile zu geben.
Bei der Montage eines Ausstattungsteils, zum Beispiel eines Scheinwerfers in einer Höhlung eines Strukturteils wie einer Frontschürze oder einem Stoßfänger, muss das Ausstattungsteil sehr genau in dieser Höhlung zentriert werden. Das Spiel zwischen Höhlung und Ausstattungsteil liegt im Millimeterbereich und ist demnach sehr gering, jede Asymmetrie des Spiels um das Ausstattungsteil herum ist deutlich sichtbar und ist dem Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs abträglich.
Um die Demontage oder den Diebstahl derartiger Ausstattungsteile zu verhindern, ist zudem eine relativ sichere Befestigung des Ausstattungsteils an dem Strukturteil zum Beispiel durch Verschraubung an der nicht zugänglichen Seite des Strukturteils erforderlich.
Es ist daher bekannt, diese Art der Montage mit einer Anordnung zum Positionieren und Befestigen eines Ausstattungsteils durch Einpassen entlang einer ersten Achse in eine Höhlung eines Strukturteils eines Kraftfahrzeugs auszuführen, die Positionierungsmittel aufweist, die aus Passflächen des Ausstattungsteils in der Höhlung und eine Schraube umfassende Befestigungsmittel gebildet sind.
Eine derartige bekannte Anordnung umfasst eine Schraube mit einer Längsachse rechtwinklig zu der ersten Einpassachse. Die Klemmkraft der Schraube tendiert dazu, die Zentrierung des Ausstattungsteils in der Höhlung des Strukturteils zunichte zu machen, da diese unmittelbar auf das quer gerichtete Spiel zwischen den beiden Teilen wirkt, wobei sich dieser Vorgang auf das außerhalb des Fahrzeugs wahrnehmbare Spiel auswirkt.
Der Monteur des Scheinwerfers muss daher die Klemmkraft der Schraube sehr genau einstellen, wenn dieses Zentrierspiel nicht verändert werden soll, was technisch schwierig und für eine Montage mit Hand oder eine Serienmontage wenig geeignet ist.
Die Anordnung zur Aufnahme einer derartigen Schraube mit zur Einpassachse senkrechter Längsachse in dem Scheinwerfergehäuse und in der Frontschürze bedarf zudem eines relativ komplexen und teuren Vorgangs des Formgießens dieser beiden Bauteile mit Schieberwerkzeugen.
Eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist aus dem Dokument FR 2 785 242 bekannt. Aus diesem Dokument ist eine Fahrzeugrückleuchte mit einem an der Vorderseite offenen Gehäuse und einer Lichteinheit mit im Wesentlichen parallelepipedischer Form bekannt, die durch seitliches Einstecken in das Gehäuse montiert ist. Die Lichteinheit umfasst einerseits an ihrer Unter- oder Oberseite eine Gleitschiene, die dazu bestimmt ist, mit einer an einer Wand gegenüber dem Gehäuse befestigten Schiene zusammenzuwirken, und andererseits elektrische Anschlussmittel und Mittel zur mechanischen Befestigung in dem Gehäuse.
Aus dem Dokument FR 894 131 ist ein an der Frontseite in ein Fahrzeug eingepasster Scheinwerfer bekannt, wobei der Scheinwerfer in der Karosserie ausrichtbar geführt ist.
Aus dem Dokument DE 196 32 688 ist eine Befestigungsart eines Scheinwerfers an einem Fahrzeug bekannt, bei welcher der Scheinwerfer mit Zapfen versehen ist, die in zwei seitlichen Gleitschienen zu gleiten vermögen, die in der Öffnung vorgesehen sind, durch welche er in das Fahrzeug einzusetzen ist.
Die Erfindung löst dieses Problem, und betrifft hierzu eine Anordnung zum Positionieren und Befestigen eines Ausstattungsteils durch Einpassen entlang einer ersten Achse in eine Höhlung eines Strukturteils eines Kraftfahrzeugs, mit Positionierungsmitteln, die aus komplementären Passflächenpaaren auf dem Ausstattungsteil und in der Höhlung gebildet sind, und Befestigungsmitteln, die ein Verriegelungselement umfassen, das das Festklemmen einer Wand des Ausstattungsteils und einer Wand des Strukturteils gewährleistet, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement einmalig vorhanden ist und ein Klemmelement in einer zur ersten Achse im Wesentlichen parallelen Richtung ist.
Unter Strukturteil ist ein Bauteil zu verstehen, das mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs fest verbunden oder an dieser befestigbar ist, wobei das Positionieren und Befestigen des Ausstattungsteils an dem Strukturteil vor oder nach dessen Anbringung am Fahrzeug erfolgen können.
Eine derartige Anordnung gewährleistet eine Befestigung des Ausstattungsteils, ohne dass hierbei dessen zentrierte Positionierung in der Höhlung des Strukturteils beeinträchtigt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Klemmelement eine Schraube mit einer zur ersten Achse im Wesentlichen parallelen Längsachse.
Die Erfindung weist den Vorteil auf, eine besonders geringe Anzahl zusätzlicher Teile zu benötigen, das heißt eine einzige Befestigungsschraube.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Positionierungsmittel Mittel zur Selbstzentrierung des Ausstattungsteils in der Höhlung des Strukturteils.
Und vorteilhafterweise umfassen die Positionierungsmittel wenigstens sechs komplementäre Passflächenpaare mit geringer Größe auf dem Ausstattungsteil und in der Höhlung, wobei die Passflächen ein isostatisches System bilden.
Dieses Merkmal hat den Vorteil, dass bei der Montage des Ausstattungsteils an dem Strukturteil eine gute Führung ermöglicht wird und eine perfekte Zentrierung des Ausstattungsteils in der es aufnehmenden Höhlung des Strukturteils und ein guter Halt des Ausstattungsteils beim Betrieb des Kraftfahrzeugs gewährleistet ist.
Derartige Positionierungsmittel gewährleisten die perfekte Selbstzentrierung des Ausstattungsteils in der Höhlung, wobei das Klemmelement die Besonderheit aufweist, diese Selbstzentrierung nicht zu beeinträchtigen, wenn es die Wand des Ausstattungsteils an der Wand des Strukturteils bis in dessen Verriegelungsstellung festklemmt.
Vorteilhafterweise umfassen die Positionierungsmittel drei komplementäre Passflächenpaare, die senkrecht zur ersten Achse sind.
Vorzugsweise umfassen die Positionierungsmittel zwei komplementäre Passflächenpaare, die senkrecht zu einer zweiten zur ersten Achse senkrechten Achse sind.
Vorzugsweise umfassen die Positionierungsmittel ein komplementäres Passflächenpaar, das senkrecht zu einer dritten zur ersten und zur zweiten Achse senkrechten Achse ist.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform ist die erste Achse im Wesentlichen parallel zu der horizontalen Längsachse des Fahrzeugs.
Vorzugsweise umfasst die Anordnung auch Positionshaltemittel.
Diese Mittel tragen zur Positionierung des Ausstattungsteils in dem Strukturteil bei und gewährleisten dessen Halt vor dem Anziehen der Schraube, wobei das Strukturelement zum Zeitpunkt der Befestigung des Ausstattungsteils noch nicht an der Fahrzeugkarosserie montiert sein muss und für diese Montage zum Beispiel um 90° geschwenkt sein kann.
Und die Haltemittel können eine Clip-Vorrichtung umfassen, die in der Nähe des tiefsten Punktes der beiden Teile angeordnet ist.
Gemäß einer bevorzugten Anwendung der Erfindung ist das Strukturteil eine Frontschürze oder ein Stoßfänger oder ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes Zierelement.
Die Erfindung betrifft auch eine Beleuchtungs- und/oder Signalvorrichtung, die ein Ausstattungsteil bildet, das dazu vorgesehen ist, in einer Höhlung eines Strukturteils eines Kraftfahrzeugs mittels einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche positioniert und befestigt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuse mit einem einzigen Innengewinde mit einer zur ersten Achse parallelen Längsachse aufweist.
Die Erfindung betrifft auch das mit der betreffenden Vorrichtung ausgestattete Fahrzeug.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist ihr Gehäuse wenigstens drei Passflächen auf, die senkrecht zur ersten Achse sind.
Vorteilhafterweise weist ihr Gehäuse wenigstens zwei Passflächen auf, die senkrecht zu einer zweiten zur ersten Achse senkrechten Achse sind.
Und bevorzugt weist ihr Gehäuse in diesem Fall wenigstens eine Passfläche auf, die senkrecht zu einer dritten zur ersten und zur zweiten Achse senkrechten Achse ist.
Ihr Gehäuse kann zudem ein Clipteil in der Nähe ihres tiefsten Punktes aufweisen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben, die lediglich eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen.
1 ist eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Anordnung. Der Einfachheit halber beziehen sich die mit vorne, hinten, oben, unten, senkrecht, waagerecht und seitlich bezeichneten Richtungen und Positionen im Folgenden auf die in dieser Figur wiedergegebene Position.
2 und 3 sind Schnittansichten längs einer senkrechten und einer waagerechten Ebene, in der sich die Achse X aus 1 befindet.
4 ist eine Schnittansicht längs einer Ebene IV-IV, in der sich die Achse B aus 1 befindet.
5 zeigt das erfindungsgemäße Strukturelement von vorne.
6 zeigt das erfindungsgemäße Ausstattungsteil perspektivisch von hinten.
7 zeigt das erfindungsgemäße Ausstattungsteil perspektivisch von der Seite.
Wie in 1 bis 4 dargestellt, weist eine hier teilweise wiedergegebene Frontschürze bzw. ein Stoßfänger 2 eines Kraftfahrzeugs eine Höhlung auf, in die entlang einer Achse X ein Scheinwerfer 1 eingepasst und montiert ist, der ein optisches Gehäuse 1A, eine Scheibe 1B, einen Reflektor 1C und eine Lampe 1D umfasst. Der Boden der Höhlung der Frontschürze 2 weist eine Öffnung 10 auf, die zum Hindurchführen der Stromanschlussorgane 11 für die inneren Elemente des Scheinwerfers bestimmt ist, wie die Lampe und/oder das Stellelement zum Schwenken des Reflektors. Bei diesem Beispiel handelt es sich um einen Nebelscheinwerfer.
In dieser Höhlung wird der Scheinwerfer 1 positioniert, gehalten und befestigt.
Die Positionierungsmittel sind von Passflächen des Gehäuses 1A des Scheinwerfers 1 in der Höhlung gebildet, die Befestigungsmittel umfassen eine Schraube 3 mit einer zur ersten Achse X parallelen Längsachse B, und die komplementären Positionshaltemittel umfassen eine Clip-Vorrichtung 4, 4A, die in der Nähe des tiefsten Punktes der beiden Teile 1, 2 angeordnet ist.
Die Schraube 3 wird außen an der Frontschürze 2 an der dem Scheinwerfer 1 entgegengesetzten Seite angeschraubt und befindet sich somit innen im Fahrzeug, wodurch ein Schutz vor einer Demontage durch Dritte und vor Diebstahl des Scheinwerfers gegeben ist. Zur Befestigung des Scheinwerfers an der Frontschürze wird sie in eine Öffnung 5 an der Rückseite 2A der Höhlung eingeführt und gelangt in Eingriff in ein im Gehäuse 1A des Scheinwerfers angeordnetes Innengewinde 12.
Bevor der Scheinwerfer 1 durch die Clip-Vorrichtung 4 festgeklemmt und durch die Schraube 3 befestigt wird, wird er durch die Positionierungsmittel in der ein isostatisches System bildenden Höhlung positioniert, wodurch seine selbstrentrierte Positionierung erfolgt.
Dieses isostatische System umfasst wenigstens sechs komplementäre Passflächenpaare geringer Größe des Ausstattungsteils in der Höhlung. Diese Passflächen haben eine geringe Größe, um unter Berücksichtigung der Fertigungszwänge und der mechanischen Beanspruchungen nahezu punktuelle Kontakte zu erzielen.
Vorgesehen sind drei komplementäre Passflächenpaare senkrecht zur ersten Achse X, die allgemein der waagerechten Längsachse des Kraftfahrzeugs entspricht. Wie in 5 zu erkennen ist, weist die Frontschürze 2 hierzu drei Passflächen X1, X2, X3 auf, die am Grund der Höhlung der Frontschürze 2 oder an deren Seitenwand angeordnet sind. Diese Anlageflächen sind senkrecht zur Achse X. Das Gehäuse 1A des Scheinwerfers 1 umfasst seinerseits drei entsprechende Anlageflächen X1', X2', X3', die in 6 und 7 sichtbar sind. Diese Anlageflächen sind zu den vorstehend genannten absolut parallel und bei ihrem Anlegen an jene beim Einpassen des Scheinwerfergehäuses in die Frontschürze gewährleisten sie ein perfektes Positionieren in Richtung der Achse X.
Vorgesehen sind auch zwei komplementäre Passflächenpaare senkrecht zu einer zweiten Achse Z, die zur ersten Achse X senkrecht und hier in montierter Position der Frontschürze parallel zur senkrechten Achse des Fahrzeugs ist. Wie in 5 zu erkennen ist, umfasst die Frontschürze 2 hierzu zwei Passflächen Z1, Z2, die an der Seitenwand der Höhlung der Frontschürze 2 angeordnet sind. Diese Anlageflächen sind senkrecht zur Achse Z. Das Gehäuse 1A des Scheinwerfers 1 umfasst seinerseits zwei entsprechende Anlageflächen Z1', Z2', die in 6 und 7 sichtbar sind. Diese Anlageflächen sind zu den vorstehend genannten absolut parallel und bei ihrem Anlegen an jene beim Einpassen des Scheinwerfergehäuses in die Frontschürze gewährleisten sie ein perfektes Positionieren in Richtung der Achse Z. Genauer gesagt sind die Anlageflächen Z1', Z2' durch zwei Rippen mit trapezförmiger Stirnseite 6, 7 gebildet, die an der Seitenfläche des Gehäuses 1A angeordnet sind, und die entsprechenden Anlageflächen Z1, Z2 an der Frontschürze 2 sind durch zwei Nuten 8, 9 an der Seitenwand der Höhlung der Frontschürze 2 gebildet, in welche die beiden Rippen 6, 7 des Gehäuses 1A des Scheinwerfers 1 eingesteckt werden. Die den Anlageflächen Z1, Z2, Z1', Z2' gegenüberliegenden Seiten der Rippen 6', 7' und Nuten 8', 9' bilden somit zusätzliche Anlageflächen.
Vorgesehen ist auch ein komplementäres Passflächenpaar senkrecht zu einer dritten Achse Y, die senkrecht zu der ersten Achse X und zu der zweiten Achse Z und hier in montierter Position der Frontschürze parallel zur waagerechten Querachse des Fahrzeugs ist. Wie in 5 zu erkennen ist, umfasst die Frontschürze 2 hierzu eine Passfläche Y1, die an der Seitenwand der Höhlung der Frontschürze 2 angeordnet ist. Diese Anlagefläche ist senkrecht zur Achse Y. Das Gehäuse 1A des Scheinwerfers 1 umfasst seinerseits eine entsprechend Anlagefläche Y1', die in 6 und 7 sichtbar ist. Diese Anlagefläche ist zu der vorstehend genannten vollkommen parallel und bei ihrem Anlegen an jene beim Einpassen des Scheinwerfergehäuses in die Frontschürze gewährleisten sie ein perfektes Positionieren in Richtung der Achse Y. Genauer gesagt ist die Anlagefläche Y1' durch die trapezförmige Stirnseite der Rippen 7 gebildet, die an der Seitenfläche des Gehäuses 1A angeordnet ist, und die entsprechende Anlagefläche Y1 an der Frontschürze 2 ist durch den Boden der Nut 9 an der Seitenwand der Höhlung der Frontschürze 2 gebildet, in welche die Rippe 7 des Gehäuses 1A des Scheinwerfers 1 eingesteckt wird. Die den Anlageflächen Y1, Y1' gegenüberliegenden Stirnseiten der Rippe 6' und der Nut 8' bilden somit zusätzliche Anlageflächen.
Bei den vorstehenden Ausführungen ist unter Passfläche senkrecht zu einer Geraden/einer Achse eine Fläche zu verstehen, die nicht eben sein muss, deren durch den Kontaktpunkt verlaufende Tangentialebene jedoch senkrecht oder im Wesentlichen senkrecht zu dieser Geraden/dieser Achse ist. Es kann sich somit um wenigstens zum Teil gebogene komplementäre Flächenpaare handeln, bei denen zum Beispiel eine der Flächen wenigstens zum Teil konvex und die andere Fläche wenigstens zum Teil konkav ist, mit einem im Wesentlichen identischen Krümmungsgrad, so dass sich komplementäre Formen ergeben. Es kann sich auch um Passflächenpaare handeln, bei denen jede der beiden Flächen wenigsten zum Teil konvex ist, oder um Passflächenpaare, bei denen eine der Flächen eben und die andere gebogen ist.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene, bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Unter anderen das isostatische Positionierungssystem mittels Passflächen kann unterschiedlich und äquivalent ausgebildet sein, insbesondere was die Wahl der Anzahl und der Richtung der Kontaktstellen anbelangt.

Claims

Anordnung zum Positionieren und Befestigen eines Ausstattungsteils (1) durch Einpassen entlang einer ersten Achse (X) in eine Höhlung eines Strukturteils (2) eines Kraftfahrzeugs, mit Positionierungsmitteln, die aus komplementären Passflächenpaaren auf dem Ausstattungsteil und in der Höhlung gebildet sind, und Befestigungsmitteln, die ein Verriegelungselement umfassen, das das Festklemmen einer Wand des Ausstattungsteils (1) und einer Wand des Strukturteils (2) gewährleistet, wobei das Klemmelement einmalig vorhanden ist und sich in einer zur ersten Achse (X) im Wesentlichen parallelen Richtung erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel wenigstens sechs komplementäre Passflächenpaare mit geringer Größe auf dem Ausstattungsteil (1) und in der Höhlung umfassen, wobei die Passflächen ein isostatisches System bilden.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmelement eine Schraube (3) mit einer zur ersten Achse (X) im Wesentlichen parallelen Längsachse ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel Mittel zur Selbstzentrierung des Ausstattungsteils (1) in der Höhlung des Strukturteils (2) sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel drei komplementäre Passflächenpaare (X1, X2, X3, X1', X2', X3') umfassen, die senkrecht zur ersten Achse (X) sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel zwei komplementäre Passflächenpaare (Z1, Z2, Z1', Z2') umfassen, die senkrecht zu einer zweiten zur ersten Achse senkrechten Achse sind.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel ein komplementäres Passflächenpaar (Y1, Y1') umfassen, das senkrecht zu einer dritten zur ersten und zur zweiten Achse senkrechten Achse ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Achse im Wesentlichen parallel zu der horizontalen Längsachse des Fahrzeugs ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie auch Positionshaltemittel umfasst.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemittel eine Clip-Vorrichtung (4, 4A) umfassen, die in der Nähe des tiefsten Punktes der beiden Teile (1, 2) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Strukturteil eine Frontschürze oder ein Stoßfänger oder ein mit der Fahrzeugkarosserie verbundenes Zierelement ist.
Beleuchtungs- und/oder Signalvorrichtung, die ein Ausstattungsteil (1) bildet, das in einer Höhlung eines Strukturteils (2) eines Kraftfahrzeugs mittels einer Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche positioniert und befestigt werden kann, und ein Gehäuse (1A) mit einem einzigen Innengewinde (12) als Klemmelement mit einer zur ersten Achse (X) parallelen Längsachse aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Gehäuse (1A) wenigstens drei Passflächen (X1, X2, X3) aufweist, die senkrecht zur ersten Achse (X) sind.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Gehäuse (1A) wenigstens zwei Passflächen (Z1, Z2) aufweist, die senkrecht zu einer zweiten zur ersten Achse (X) senkrechten Achse sind.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Gehäuse (1A) wenigstens eine Passfläche (Y1) aufweist, die senkrecht zu einer dritten zur ersten und zur zweiten Achse senkrechten Achse ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Gehäuse (1A) ein Clipteil (4A) in der Nähe ihres tiefsten Punktes aufweist.
Kraftfahrzeug, ausgestattet mit wenigstens einer Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15.