WO2021136630A1 - Fügeanordnung aufweisend ein aufnahmemittel und ein kugelgelenk - Google Patents

Fügeanordnung aufweisend ein aufnahmemittel und ein kugelgelenk Download PDF

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Helmut Jakobsmeyer
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    • F16C2362/00—Apparatus for lighting or heating

Definitions

  • Joining arrangement comprising a receiving means and a ball joint
  • the present invention relates to a joining arrangement comprising a receiving means with a receiving opening and a ball joint splayed into the receiving means, the ball joint comprising a pivot pin with a joint ball and a joint socket for receiving the joint ball, the joint socket at least two wings each with an inside Has joint surface, wherein the joint surfaces are in contact with the joint ball and enclose the joint ball in sections.
  • a ball joint is a joint in which the joint head has a spherical shape, the counterpart, which encloses the head to different degrees depending on the joint, is called the joint socket. Due to this geometry, a ball joint can in principle be rotated in three axes, with translational movements not being possible.
  • the joint head is designed, for example, as a joint ball on a cylindrical joint pin.
  • Ball joints are used, for example, in the construction of motor vehicle lighting equipment, where they are used for example to attach a light module to a support frame.
  • the pivot pin is preferably designed as a ball screw that can be screwed to the light module to be mounted, and the joint socket is connected to the support frame, in particular in a corresponding receiving opening of a receiving means, which is also referred to as an interface, is resiliently spread.
  • the light module is locked in a desired position on the support frame, but remains pivotable due to the rotational degrees of freedom of the ball joint in such a way that fine adjustment of the light module in relation to other optical components, for example a lens, is possible in order to achieve a desired light impression of the vehicle lighting facility to generate.
  • EP 3299642 A1 discloses a vehicle headlight comprising a ball joint, a light module and a support frame, the ball joint connecting the support frame to the light module or to a carrier unit on the vehicle side, the ball joint being rotatable in a longitudinal position.
  • a critical parameter for practice is the adjustment torque as a measure of the clamping effect, i.e. the torque that must act at a contact point of the pivot pin in order to rotate the joint ball.
  • the recorded light module cannot be significantly deflected from its factory-set target position by vibrations, accelerations or temperature fluctuations occurring during ferry operation.
  • the object of the present invention to provide a further development of a joining arrangement having a receiving means with a receiving opening and a ball joint spread into the receiving means, the ball joint comprising a pivot pin with a joint ball and a joint socket for receiving the joint ball, the joint socket has at least two wings, each with an inner joint surface, the joint surfaces being in contact with the joint ball and enclosing the joint ball in sections, to propose, in particular the possibility of influencing the adjusting torque is given.
  • This object is achieved on the basis of a joining arrangement according to the preamble of claim 1 in conjunction with the characterizing features.
  • the invention includes the technical teaching that the wings each have a sudfe derbaren resilience section, over which the respective joint surface presses with a defined force on the joint ball.
  • the invention is based on the idea of influencing the adjusting torque via the contact pressure on the joint ball, the contact pressure being determined by the defined force which the resilient resilience section exerts on the joint ball.
  • the resilience section is recorded in a gap between the joint ball and the receiving means and compressed according to the size of the gap, whereby a corresponding elastic tension is built up.
  • the determination of the size of the defined force can be made by a targeted dimensioning of the gap dimension, preferably via a corresponding design of the receiving means.
  • the resilience of the resilience section is realized by its geometry, for example by a multiply angled shape in the manner of a compressible spring.
  • the adjusting torque of the pivot pin of the ball joint in the joining arrangement is possible to adapt as required, i.e. for example to the weight of a light module to be accommodated on it and / or to customer-specific requirements with regard to the assembly properties, for example hysteresis-free adjustability.
  • the receiving means has a support surface that is circumferentially adjacent to the receiving opening, the resilience section interacting with the support surface.
  • the interaction comes about in particular through direct body contact between the support surface and the resilience section, in such a way that the Resilience section is compressed between the support surface and the joint ball ge.
  • the defined force can be preselected by selecting the dimensions of the receiving opening, for example by selecting the diameter in the case of a round receiving opening. The smaller the diameter of the receiving opening and thus the adjoining annular support surface, the more the flexibility section of the wing running between the support surface and the joint ball is compressed, i.e. the greater the contact pressure on the joint ball, which increases the clamping effect and the Verstellcardmo ments results.
  • the joint socket preferably has at least two latching arms which are spread out into the receiving means.
  • the locking arms are pushed through the receiving opening in the course of setting up the joining arrangement, and then the pivot pin with the joint ball is inserted into the joint socket, the joint socket being spread open and the locking arms snap into the receiving means.
  • the receiving means can have a locking collar that runs circumferentially around the rear of the receiving opening, the locking arms being spread apart into the locking collar.
  • the locking arms each comprise a locking lug, the locking lugs each having an inner joint surface, the joint surfaces of the locking lugs being in contact with the joint ball and enclosing the joint ball in sections.
  • the joint surfaces of the locking lugs thus form a rearward section of the socket bearing for the joint ball.
  • the function of the locking lugs also consists in the formation of a secondary locking of the joining arrangement in such a way that the joint socket can no longer be pulled out of the receiving means after the joint ball has been received.
  • the wings each have at least one spring element on the rear, the spring elements with one around the Reception opening circumferential end face on the receiving means in contact stand.
  • the spring elements are used to compensate for axial manufacturing tolerances by being compressible to different degrees. Such tolerance compensation prevents undesired contributions to the adjusting torque in particular.
  • the pivot pin is designed as a ball screw with a threaded section.
  • a light module or other component can be added to the joining arrangement according to the invention by means of a screw connection.
  • the invention further relates to a motor vehicle lighting device with a light module and a support frame, the light module being received on the support frame by means of a joining arrangement according to the invention in one of the aforementioned embodiments.
  • the invention relates to a method for mounting a light module on a support frame of a motor vehicle lighting device, a joining arrangement according to the invention being set up in one of the aforementioned embodiments for receiving the light module on the support frame, the defined force with which the joint surfaces of the wings act on the Press joint ball, is preselected.
  • the defined force is preferably preselected by selecting the dimensions of the receiving opening.
  • FIGS. 3a, b are perspective cross-sectional views of a joining arrangement according to the invention.
  • FIGS. 1 a to 1 d show perspective views of a joint socket 4 for a joining arrangement according to the invention, the joint socket 4 including the two wings 5 as well as the two locking arms 6.
  • the division into two wings 5, each of which taper backward tig to an arm, requires the expandability of the joint socket 4 for receiving the joint ball of a pivot pin.
  • the joint socket 4 consists, for example, of a thermoplastic material, such as polyproxyethylene (PON), and is advantageously produced by means of an injection molding process.
  • PON polyproxyethylene
  • the two wings 5 each comprise two flexibility sections 51 according to the invention, which extend from the circumference of the joint socket 4 in the direction of the receiving opening for the joint ball.
  • the joint surfaces 50 are formed, which have a ge curved contour corresponding to a spherical segment and are provided to rest on the joint ball.
  • the resilient resilience of the resilience sections 51 is given by their geometric configuration.
  • the resilience sections 51 have a multiple angled, approximately Z-shaped cross section and can therefore be compressed by a pressure load in a manner comparable to a spring element.
  • a pressure load occurs in particular in that in a joining arrangement according to the invention the flexibility sections 51 are clamped between a joint ball received in the joint socket 4 and a support surface on the receiving means.
  • the knee-shaped protrusion of the compliance sections 51 is provided to rest on the support surface on the receiving means side.
  • the two wings 5 each include two spring elements 52 arranged on the rear side in the form of bow-like projections, which are provided to rest against the receiving means in a joining arrangement according to the invention.
  • the spring elements 52 allow axial tolerance compensation when installing the ball joint in the receiving means.
  • the two locking arms 6 are used to snap the joint socket 4 into the receiving medium. Via the joint surfaces 60 formed on the latching lugs 61, the latching arms 6 interact with the joint ball and are spread apart by this in the joining arrangement.
  • the receiving means 1 has an approximately tassenför-shaped shape with a receiving opening 10, which is circular here by way of example and which serves to receive the joint socket of the associated ball joint.
  • the support surface 11 adjoins the receiving opening 10, which circumferentially surrounds the receiving opening 10 and is provided to be brought to interaction with the Nachgiebtechniksab sections of the ball joint.
  • the vorsei term, annular end face 13 is used to plant the spring elements of the joint socket.
  • the dimension D of the receiving opening 10, shown here as the diameter, can be appropriately preselected according to the invention in order to bring about a desired degree of compression of the resilience sections and thus exert a defined force on the received joint ball.
  • the recording means 1 comprises the rear circumferential locking collar 12 around the receiving opening 10, in which the locking arms of the ball-and-socket joint are spread out when the joining arrangement according to the invention is set up.
  • FIGS. 3 a and 3 b show perspective cross-sectional views of a joining arrangement 100 according to the invention with a ball joint 2 which is spread into the receiving means 1.
  • the joint pin 3, designed as a ball screw 30 with the threaded section 32, is received in the joint socket 4, with On the process side, the joint socket 4 is first inserted into the receiving opening 10 on the Aufnah meffen 1 and then the joining arrangement 100 by inserting the joint pin 3 or the joint ball 31 into the joint socket 4 comes about.
  • both the wings 5 and the two locking arms 6 are spread apart, whereby the flexibility sections 51 interact with the support surface 11 on the receiving means 1 and the locking arms 6 engage in the locking collar 12.
  • the contact with the support surface 11 comes about in the area of the circumferential, knee-shaped projection of the flexibility sections 51, whereby a compression of the flexibility sections 51 occurs and the defined force F results with which the joint surfaces 50 are pressed onto the joint ball 31.
  • This force F is decisive for the frictional resistance which must be overcome in order to rotate the pivot pin 3, and is therefore decisive for the adjusting torque.
  • the knee-shaped projection running circumferentially around the compliance sections 51 and the support surface 11 preferably form an inclined contact surface, as shown, that is, the plane normal of the contact surface has non-disappearing axial components, such that when the joint ball 31 is pushed into the opening in the receiving opening 10 pre-positioned joint socket 4 of the projection of the resilience portion 51 on the support surface 11 steplessly and can slide along with increasing compression to an end position.
  • the joining arrangement 100 according to the invention can also serve to compensate for radial tolerances caused by assembly and / or manufacture.
  • the clamping effect of the joint socket 4 on the joint ball 31 via the joint surfaces 50 and 60 can also be influenced if desired by dimensional tolerances in the axial direction.
  • the bow-shaped spring elements 52 which rest on the front face 13 around the receiving opening 10 on the receiving means 1, serve to compensate for such axial tolerances.
  • the spring elements 52 When setting up the joining arrangement 100, i.e. when inserting the joint ball 31 into the joint socket 4, the spring elements 52 are compressed accordingly and the locking arms 6 slide along the beveled contact surface on the locking collar 12 to their final locking position.
  • the additional latching lugs 61 bring about a secondary locking of the Ku gel joint 2, so that the joint socket 4 cannot be pulled out of the receiving means 1 when the joint ball 31 is locked.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fügeanordnung (100) aufweisend ein Aufnahmemittel (1) mit einer Aufnahmeöffnung (10) und ein in das Aufnahmemittel (1) eingespreiztes Kugelgelenk (2), wobei das Kugelgelenk (2) einen Gelenkzapfen (3) mit einer Gelenkkugel (31) und eine Gelenkpfanne (4) zur Aufnahme der Gelenk-kugel (31) umfasst, wobei die Gelenkpfanne (4) wenigstens zwei Flügel (5) mit jeweils einer innenliegenden Gelenkfläche (50) aufweist, wobei die Gelenkflächen (50) mit der Gelenkkugel (31) in Kontakt stehen und die Gelenkkugel (31) abschnittsweise umschließen. Erfindungsgemäß weisen die Flügel (5) jeweils einen rückfederbaren Nachgiebigkeitsabschnitt (51) auf, über welchen die jeweilige Gelenkfläche (50) mit definierter Kraft (F) auf die Gelenkkugel (31) drückt.

Description

Fügeanordnung aufweisend ein Aufnahmemittel und ein Kugelgelenk
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fügeanordnung aufweisend ein Aufnahmemittel mit einer Aufnahmeöffnung und ein in das Aufnahmemittel eingespreiztes Kugelge lenk, wobei das Kugelgelenk einen Gelenkzapfen mit einer Gelenkkugel und eine Ge lenkpfanne zur Aufnahme der Gelenkkugel umfasst, wobei die Gelenkpfanne wenigs tens zwei Flügel mit jeweils einer innenliegenden Gelenkfläche aufweist, wobei die Gelenkflächen mit der Gelenkkugel in Kontakt stehen und die Gelenkkugel abschnitts weise umschließen.
STAND DER TECHNIK
Als Kugelgelenk wird ein Gelenk bezeichnet, bei dem der Gelenkskopf eine kugelähn liche Form besitzt, wobei das Gegenstück, welches den Kopf je nach Gelenk in unter schiedlichem Maße umschließt, als Gelenkpfanne bezeichnet wird. Durch diese Geo metrie ist ein Kugelgelenk prinzipiell dreiachsig drehbar, wobei translatorische Bewe gungen nicht möglich sind. Der Gelenkskopf ist beispielsweise als eine Gelenkkugel an einem zylindrischen Gelenkzapfen ausgebildet.
Kugelgelenke werden beispielsweise beim Aufbau von Kraftfahrzeugbeleuchtungsein richtungen verwendet, wo sie etwa zur Befestigung eines Lichtmoduls an einem Trag rahmen dienen. Dazu wird der Gelenkzapfen vorzugsweise als eine Kugelschraube ausgebildet, welche mit dem zu montierenden Lichtmodul verschraubbar ist, und die Gelenkpfanne wird mit dem Tragrahmen verbunden, insbesondere in eine entspre chende Aufnahmeöffnung eines Aufnahmemittels, welches auch als Schnittstelle be zeichnet wird, federnd eingespreizt. Dadurch wird das Lichtmodul an einer gewünsch ten Position am Tragrahmen arretiert, verbleibt aber aufgrund der rotatorischen Frei heitsgrade des Kugelgelenks derart verschwenkbar, dass eine Feineinstellung des Lichtmoduls in Relation zu weiteren optischen Komponenten, beispielsweise einer Linse, möglich ist, um einen gewünschten Lichteindruck der Fahrzeugbeleuchtungs einrichtung zu generieren. Beispielsweise offenbart die EP 3299642 A1 einen Fahrzeugscheinwerfer umfas send ein Kugelgelenk, ein Lichtmodul und einen Tragrahmen, wobei das Kugelgelenk den Tragrahmen mit dem Lichtmodul oder mit einer fahrzeugseitig gelegenen Trä gereinheit verbindet, wobei das Kugelgelenk in einer Längsposition drehbar ist.
Eine kritische Größe für die Praxis stellt das Verstelldrehmoment als Maß für die Klemmwirkung dar, d.h. dasjenige Drehmoment, welches zur Drehung der Gelenkku gel an einem Aufpunkt des Gelenkzapfens angreifen muss. Einerseits muss sicherge stellt sein, dass das aufgenommene Lichtmodul durch im Fährbetrieb auftretende Er schütterungen, Beschleunigungen oder Temperaturschwankungen nicht signifikant aus seiner werksseitig einjustierten Sollposition ausgelenkt werden kann. Andererseits muss eine ausreichende Beweglichkeit der Kugelgelenke gegeben sein, um einen feh lerfreien Montage- und Justierprozess zu ermöglichen. Dabei ist ferner zu berücksich tigen, dass durch Fertigungs- und Montagetoleranzen zusätzliche Beiträge zum Ver stelldrehmoment geleistet werden. Da Lichtmodule üblicherweise mittels einer Mehr zahl von Kugelgelenken am Tragrahmen befestigt werden, kann das Zusammenwir ken solch maßlicher Toleranzen signifikante Effekte zur Folge haben.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Weiterbildung einer Fü geanordnung aufweisend ein Aufnahmemittel mit einer Aufnahmeöffnung und ein in das Aufnahmemittel eingespreiztes Kugelgelenk, wobei das Kugelgelenk einen Ge lenkzapfen mit einer Gelenkkugel und eine Gelenkpfanne zur Aufnahme der Gelenk kugel umfasst, wobei die Gelenkpfanne wenigstens zwei Flügel mit jeweils einer in nenliegenden Gelenkfläche aufweist, wobei die Gelenkflächen mit der Gelenkkugel in Kontakt stehen und die Gelenkkugel abschnittsweise umschließen, vorzuschlagen, wobei insbesondere die Möglichkeit einer Beeinflussung des Verstelldrehmoments ge geben ist. Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Fügeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteil hafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Flügel jeweils einen rückfe derbaren Nachgiebigkeitsabschnitt aufweisen, über welchen die jeweilige Gelenkflä che mit definierter Kraft auf die Gelenkkugel drückt.
Die Erfindung geht dabei von dem Gedanken aus, das Verstelldrehmoment über den Anpressdruck auf die Gelenkkugel zu beeinflussen, wobei der Anpressdruck durch die definierte Kraft bestimmt ist, welche der rückfederbare Nachgiebigkeitsabschnitt auf die Gelenkkugel ausübt. Dazu wird der Nachgiebigkeitsabschnitt in einem Spalt zwi schen der Gelenkkugel und dem Aufnahmemittel aufgenommen und nach Maßgabe des Spaltmaßes gestaucht, wodurch eine entsprechende elastische Spannung aufge baut wird. Die Festlegung der Größe der definierten Kraft kann durch eine gezielte Di mensionierung des Spaltmaßes vorgenommen werden, vorzugsweise über eine ent sprechende Ausgestaltung des Aufnahmemittels. Die Nachgiebigkeit des Nachgiebig keitsabschnitts wird durch dessen Geometrie realisiert, beispielsweise durch eine mehrfach gewinkelte Gestalt nach Art einer zusammendrückbaren Feder.
Somit ist es erfindungsgemäß möglich, das Verstelldrehmoment des Gelenkzapfens des Kugelgelenks in der Fügeanordnung bedarfsgerecht anzupassen, d.h. beispiels weise an das Gewicht eines daran aufzunehmenden Lichtmoduls und/oder an kun denspezifische Vorgaben hinsichtlich der Montageeigenschaften, beispielsweise eine hysteresefreie Verstellbarkeit.
In vorteilhafter Ausführungsform der erfindungsgemäßen Fügeanordnung weist das Aufnahmemittel eine umfänglich an die Aufnahmeöffnung angrenzende Stützfläche auf, wobei der Nachgiebigkeitsabschnitt mit der Stützfläche in Wechselwirkung steht. Die Wechselwirkung kommt insbesondere durch einen direkten Körperkontakt zwi schen Stützfläche und Nachgiebigkeitsabschnitt zustande, derart, dass der Nachgiebigkeitsabschnitt dabei zwischen der Stützfläche und der Gelenkkugel ge staucht wird. Insbesondere ist die definierte Kraft durch eine Auswahl der Dimensio nen der Aufnahmeöffnung vorwählbar, beispielsweise durch eine Auswahl des Durch messers im Falle einer runden Aufnahmeöffnung. Je kleiner der Durchmesser der Auf nahmeöffnung und damit der daran angrenzenden, ringförmigen Stützfläche, desto stärker wird der zwischen der Stützfläche und der Gelenkkugel verlaufende Nachgie bigkeitsabschnitt der Flügel komprimiert, d.h. desto größer ist der Anpressdruck auf die Gelenkkugel, woraus eine Erhöhung der Klemmwirkung und des Verstelldrehmo ments resultiert.
Vorzugsweise weist die Gelenkpfanne wenigstens zwei Rastarme auf, welche in das Aufnahmemittel eingespreizt sind. Die Rastarme werden im Zuge der Einrichtung der Fügeanordnung durch die Aufnahmeöffnung geschoben, und anschließend wird der Gelenkzapfen mit der Gelenkkugel in die Gelenkpfanne eingeschoben, wobei die Ge lenkpfanne aufgespreizt wird und die Rastarme in das Aufnahmemittel einrasten.
Insbesondere kann das Aufnahmemittel dazu einen rückseitig um die Aufnahmeöff nung umfänglich umlaufenden Rastkragen aufweisen, wobei die Rastarme in den Rastkragen eingespreizt sind.
Mit weiterem Vorteil umfassen die Rastarme jeweils eine Rastnase, wobei die Rastna sen jeweils eine innenliegende Gelenkfläche aufweisen, wobei die Gelenkflächen der Rastnasen mit der Gelenkkugel in Kontakt stehen und die Gelenkkugel abschnitts weise umschließen. Die Gelenkflächen der Rastnasen bilden somit einen rückwärti gen Abschnitt des Pfannenlagers für die Gelenkkugel. Die Funktion der Rastnasen be steht zudem in der Bildung einer Sekundärverriegelung der Fügeanordnung, derart, dass die Gelenkpfanne nach Aufnahme der Gelenkkugel nicht mehr aus dem Aufnah memittel herausgezogen werden kann.
In weiterer vorteilhafter Ausführungsform weisen die Flügel rückseitig jeweils wenigs tens ein Federelement auf, wobei die Federelemente mit einer um die Aufnahmeöffnung umlaufenden Stirnfläche auf dem Aufnahmemittel in Kontakt ste hen. Die Federelemente dienen einem Ausgleich von axialen Fertigungstoleranzen, indem sie in unterschiedlichem Maße komprimierbar sind. Durch einen solchen Tole ranzausgleich werden insbesondere unerwünschte Beiträge zum Verstelldrehmoment verhindert.
Vorzugsweise ist der Gelenkzapfen als eine Kugelschraube mit einem Gewindeab schnitt ausgebildet. Somit kann ein Lichtmodul oder sonstiges Bauteil mittels einer Schraubverbindung an der erfindungsgemäßen Fügeanordnung aufgenommen wer den.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit ei nem Lichtmodul und einem Tragrahmen, wobei das Lichtmodul mittels einer erfin dungsgemäßen Fügeanordnung in einer der vorgenannten Ausführungsformen an dem Tragrahmen aufgenommen ist.
Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Lichtmoduls an einem Tragrahmen einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung, wobei eine erfindungsgemä ßen Fügeanordnung in einer der vorgenannten Ausführungsformen zur Aufnahme des Lichtmoduls an dem Tragrahmen eingerichtet wird, wobei die definierte Kraft, mit wel cher die Gelenkflächen der Flügel auf die Gelenkkugel drücken, vorgewählt wird. Vor zugsweise wird die definierte Kraft dabei durch eine Auswahl der Dimensionen der Aufnahmeöffnung vorgewählt.
BEVORZUGTES AUSFUHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 a-d perspektivische Ansichten einer Gelenkpfanne für eine erfindungsge mäße Fügeanordnung;
Fig. 2 eine perspektivische Querschnittsansicht eines Aufnahmemittels für eine erfindungsgemäße Fügeanordnung; und Fig. 3a, b perspektivische Querschnittsansichten einer erfindungsgemäßen Fü geanordnung.
Die Figuren 1a bis 1d zeigen perspektivische Ansichten einer Gelenkpfanne 4 für eine erfindungsgemäße Fügeanordnung, wobei die Gelenkpfanne 4 die zwei Flügel 5 so wie die zwei Rastarme 6 umfasst. Die Aufteilung in zwei Flügel 5, welche sich rücksei tig jeweils zu einem Arm verjüngen, bedingt die Spreizbarkeit der Gelenkpfanne 4 zur Aufnahme der Gelenkkugel eines Gelenkzapfens. Die Gelenkpfanne 4 besteht bei spielsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff, etwa Polyproxyethylen (PON), und wird vorteilhaft mittels eines Spritzgussverfahrens hergestellt.
Die beiden Flügel 5 umfassen jeweils zwei erfindungsgemäße Nachgiebigkeitsab schnitte 51 , welche sich vom Umfang der Gelenkpfanne 4 in Richtung auf die Aufnah- meöffnung für die Gelenkkugel hin erstrecken. Am innenliegenden Endabschnitt der Nachgiebigkeitsabschnitte 51 sind die Gelenkflächen 50 angeformt, welche eine ge krümmte Kontur entsprechend einem Kugelsegment aufweisen und zur Anlage an die Gelenkkugel vorgesehen sind. Die rückfederbare Nachgiebigkeit der Nachgiebigkeits abschnitte 51 ist durch deren geometrische Ausgestaltung gegeben. So weisen die Nachgiebigkeitsabschnitte 51 einen mehrfach gewinkelten, etwa Z-förmigen Quer schnitt auf und können daher vergleichbar mit einem Federelement durch eine Druck belastung komprimiert werden. Eine derartige Druckbelastung erfolgt insbesondere dadurch, dass in einer erfindungsgemäßen Fügeanordnung die Nachgiebigkeitsab schnitte 51 zwischen einer in der Gelenkpfanne 4 aufgenommenen Gelenkkugel und einer Stützfläche am Aufnahmemittel eingeklemmt sind. Dabei ist der knieförmige Vor sprung der Nachgiebigkeitsabschnitte 51 zur Anlage an der aufnahmemittelseitigen Stützfläche vorgesehen. Des Weiteren umfassen die zwei Flügel 5 jeweils zwei rückseitig angeordnete Fe derelemente 52 in Gestalt von bügelartigen Anformungen, welche zur Anlage an das Aufnahmemittel in einer erfindungsgemäßen Fügeanordnung vorgesehen sind. Durch die Federelemente 52 ist ein axialer Toleranzausgleich beim Einbau des Kugelgelenks in das Aufnahmemittel möglich.
Die beiden Rastarme 6 dienen dem Einrasten der Gelenkpfanne 4 in das Aufnahme mittel. Über die an den Rastnasen 61 angeformten Gelenkflächen 60 stehen die Rast arme 6 in Wechselwirkung mit der Gelenkkugel und werden durch diese in der Fü geanordnung aufgespreizt.
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Querschnittsansicht eines Aufnahmemittels 1 für eine erfindungsgemäße Fügeanordnung. Das Aufnahmemittel 1 weist eine etwa tassenför mige Gestalt auf mit einer hier beispielhaft kreisrunden Aufnahmeöffnung 10, welche zur Aufnahme der Gelenkpfanne des zugeordneten Kugelgelenks dient. Vorderseitig grenzt an die Aufnahmeöffnung 10 die Stützfläche 11 an, welche die Aufnahmeöff nung 10 umfänglich umläuft und dazu vorgesehen ist, mit den Nachgiebigkeitsab schnitten des Kugelgelenks zur Wechselwirkung gebracht zu werden. Die vordersei tige, ringförmige Stirnfläche 13 dient der Anlage der Federelemente der Gelenk pfanne. Die Dimension D der Aufnahmeöffnung 10, hier dargestellt als der Durchmes ser, kann erfindungsgemäß zweckmäßig vorgewählt werden, um einen gewünschten Kompressionsgrad der Nachgiebigkeitsabschnitte zu bewirken und somit eine defi nierte Kraft auf die aufgenommene Gelenkkugel auszuüben. Ferner umfasst das Auf nahmemittel 1 den rückseitig um die Aufnahmeöffnung 10 umfänglich umlaufenden Rastkragen 12, in welchem die Rastarme des Kugelgelenks beim Aufbau der erfin dungsgemäßen Fügeanordnung eingespreizt werden.
Die Figuren 3a und 3b zeigen perspektivische Querschnittsansichten einer erfindungs gemäßen Fügeanordnung 100 mit einem Kugelgelenk 2, welches in das Aufnahme mittel 1 eingespreizt ist. In der Gelenkpfanne 4 ist der Gelenkzapfen 3, ausgeführt als eine Kugelschraube 30 mit dem Gewindeabschnitt 32, aufgenommen, wobei verfahrensseitig zunächst die Gelenkpfanne 4 in die Aufnahmeöffnung 10 am Aufnah memittel 1 eingesetzt wird und anschließend die Fügeanordnung 100 durch Einschie ben des Gelenkzapfens 3 bzw. der Gelenkkugel 31 in die Gelenkpfanne 4 zustande kommt. Beim Einschieben der Gelenkkugel 31 in die Gelenkpfanne 4 werden sowohl die beiden Flügel 5 als auch die beiden Rastarme 6 auseinandergespreizt, wodurch die Nachgiebigkeitsabschnitte 51 in Wechselwirkung mit der Stützfläche 11 am Auf nahmemittel 1 treten und die Rastarme 6 in den Rastkragen 12 einrasten.
Der Kontakt mit der Stützfläche 11 kommt im Bereich des umlaufenden, knieförmig ausgebildeten Vorsprungs der Nachgiebigkeitsabschnitte 51 zustande, wobei eine Stauchung der Nachgiebigkeitsabschnitte 51 auftritt und die definierte Kraft F resul tiert, mit welcher die Gelenkflächen 50 auf die Gelenkkugel 31 aufgepresst werden. Diese Kraft F ist maßgeblich für den Reibungswiderstand, welcher zum Verdrehen des Gelenkzapfens 3 überwunden werden muss, und ist somit maßgeblich für das Verstelldrehmoment. Durch eine geeignete Vorauswahl des Durchmessers der Auf nahmeöffnung 10 und damit der Dimensionen der umlaufenden Stützfläche 11 kann das Ausmaß der Stauchung der Nachgiebigkeitsabschnitte 51 und somit der resultie renden definierten Kraft F auf die Gelenkkugel 31 festgelegt werden. Je kleiner der Durchmesser der Aufnahmeöffnung 10 und damit der daran angrenzenden, ringförmi gen Stützfläche 11 , desto stärker werden die zwischen der Stützfläche 11 und der Ge lenkkugel 31 verlaufenden Nachgiebigkeitsabschnitte 51 der Flügel 5 komprimiert, d.h. desto größer ist der Anpressdruck auf die Gelenkkugel 31 , woraus eine Erhöhung der Klemmwirkung und des Verstelldrehmoments resultiert. Der umfänglich um die Nach giebigkeitsabschnitte 51 umlaufende, knieförmige Vorsprung und die Stützfläche 11 bilden wie dargestellt vorzugsweise eine schrägstehende Kontaktfläche aus, d.h. dass die Ebenennormale der Kontaktfläche nichtverschwindende axiale Komponenten auf weist, derart, dass beim Einschieben der Gelenkkugel 31 in die in der Aufnahmeöff nung 10 vorpositionierten Gelenkpfanne 4 der Vorsprung der Nachgiebigkeitsabschnitt 51 an der Stützfläche 11 stufen los und unter zunehmender Stauchung bis in eine End position entlanggleiten kann. Zusätzlich zur Variation des Verstelldrehmoments über die Vorauswahl des Durchmessers der Aufnahmeöffnung 10 am Aufnahmemittel 1 kann die erfindungsgemäße Fügeanordnung 100 auf diese Weise auch zum Aus gleich von radialen Toleranzen, bedingt durch Montage und/oder Fertigung, dienen.
Die Klemmwirkung der Gelenkpfanne 4 auf die Gelenkkugel 31 über die Gelenkflä chen 50 und 60, kann zudem auch durch maßliche Toleranzen in axialer Richtung un erwünschterweise beeinflusst werden. Zum Ausgleich derartiger axialer Toleranzen dienen die bügelförmigen Federelemente 52, welche an der vorderseitigen Stirnfläche 13 um die Aufnahmeöffnung 10 am Aufnahmemittel 1 anliegen. Beim Einrichten der Fügeanordnung 100, d.h. beim Einschieben der Gelenkkugel 31 in die Gelenkpfanne 4, werden die Federelemente 52 entsprechend gestaucht und die Rastarme 6 gleiten der angeschrägten Kontaktfläche am Rastkragen 12 entlang bis in ihre finale Rastpo sition. Durch die zusätzlichen Rastnasen 61 wird eine Sekundärverriegelung des Ku gelgelenks 2 bewirkt, sodass die Gelenkpfanne 4 bei eingerasteter Gelenkkugel 31 nicht aus dem Aufnahmemittel 1 herausgezogen werden kann.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angege bene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denk bar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichenliste
100 Fügeanordnung
1 Aufnahmemittel
10 Aufnahmeöffnung
11 Stützfläche
12 Rastkragen
13 Stirnfläche
2 Kugelgelenk
3 Gelenkzapfen
30 Kugelschraube
31 Gelenkkugel
32 Gewindeabschnitt
4 Gelenkpfanne
5 Flügel
50 Gelenkfläche
51 Nachgiebigkeitsabschnitt
52 Federelement
6 Rastarme
60 Gelenkfläche
61 Rastnase
F Kraft
D Durchmesser

Claims

Fügeanordnung aufweisend ein Aufnahmemittel und ein Kugelgelenk Patentansprüche
1. Fügeanordnung (100) aufweisend ein Aufnahmemittel (1) mit einer Aufnah- meöffnung (10) und ein in das Aufnahmemittel (1) eingespreiztes Kugelge lenk (2), wobei das Kugelgelenk (2) einen Gelenkzapfen (3) mit einer Ge lenkkugel (31) und eine Gelenkpfanne (4) zur Aufnahme der Gelenkkugel (31) umfasst, wobei die Gelenkpfanne (4) wenigstens zwei Flügel (5) mit je weils einer innenliegenden Gelenkfläche (50) aufweist, wobei die Gelenkflä chen (50) mit der Gelenkkugel (31) in Kontakt stehen und die Gelenkkugel (31) abschnittsweise umschließen, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (5) jeweils einen rückfederbaren Nachgiebigkeitsabschnitt (51) aufweisen, über welchen die jeweilige Ge lenkfläche (50) mit definierter Kraft (F) auf die Gelenkkugel (31) drückt.
2. Fügeanordnung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (1) eine umfänglich an die Aufnahmeöffnung (10) an grenzende Stützfläche (11) aufweist, wobei der Nachgiebigkeitsabschnitt (51 ) mit der Stützfläche (11) in Wechselwirkung steht.
3. Fügeanordnung (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Kraft (F) durch eine Auswahl der Dimensionen (D) der Aufnah meöffnung (10) vorwählbar ist.
4. Fügeanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpfanne (4) wenigstens zwei Rastarme (6) aufweist, welche in das Aufnahmemittel (1) eingespreizt sind.
5. Fügeanordnung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmemittel (1) einen rückseitig um die Aufnahmeöffnung (10) umfänglich umlaufenden Rastkragen (12) aufweist, wobei die Rastarme (6) in den Rastkragen (12) eingespreizt sind.
6. Fügeanordnung (100) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastarme (6) jeweils eine Rastnase (61) umfassen, wobei die Rastnasen (61) jeweils eine innenliegende Gelenkfläche (60) aufweisen, wobei die Gelenkflächen (60) der Rastnasen (61) mit der Gelenkkugel (31) in Kontakt stehen und die Gelenkkugel (31) abschnittsweise umschließen.
7. Fügeanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (5) rückseitig jeweils wenigstens ein Fe derelement (52) aufweisen, wobei die Federelemente (52) mit einer um die Aufnahmeöffnung (10) umlaufenden Stirnfläche (13) auf dem Aufnahmemit tel (1) in Kontakt stehen.
8. Fügeanordnung (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenkzapfen (3) als eine Kugelschraube (30) mit einem Gewindeabschnitt (32) ausgebildet ist.
9. Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung mit einem Lichtmodul und einem Tragrahmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lichtmodul mittels einer Fügeanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 an dem Tragrah men aufgenommen ist.
10. Verfahren zur Montage eines Lichtmoduls an einem Tragrahmen einer Kraftfahrzeugbeleuchtungseinrichtung, wobei eine Fügeanordnung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Aufnahme des Lichtmoduls an dem Tragrahmen eingerichtet wird, wobei die definierte Kraft (F), mit welcher die Gelenkflächen (50) der Flügel (5) auf die Gelenkkugel (31) drücken, vorge wählt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die definierte Kraft (F) durch eine Auswahl der Dimensionen (D) der Aufnahmeöffnung (10) vorgewählt wird.
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