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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum verspannenden Verbinden
von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden
Bauteilen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Die
Herstellung von Bauteilen unterliegt immer gewissen Toleranzen und
eine Erhöhung
der Genauigkeit ist mit erhöhtem
Herstellungsaufwand und daher mit erhöhten Kosten verbunden. Ausreichende und
den jeweiligen Gegebenheiten angepaßte Toleranzen sind daher bei
der konstruktiven Ge staltung von Bauteilen grundsätzlich zu
berücksichtigen.
Dabei können
beim Zusammenbau mehrerer Komponenten miteinander die Toleranzen
durch die Summierung der Einzeltoleranzen oft so groß werden, daß sich die
Bauteile ohne entsprechende, die Toleranzen ausgleichende Bauelemente
beim Verschrauben zueinander verspannen und verformen.
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Ein
typisches Anwendungsbeispiel für
den notwendigen Einsatz von Toleranzausgleichselementen sind Türmodule
mit einem in einen Türkasten eingesetzten
Türrahmenmodul
oder Einsteckrahmen. Ein derartiges Türmodul ist aus der
DE 197 44 810 A1 bekannt,
das für
eine Kraftfahrzeugtür
mit einer Versenkscheibe aus einem Türkasten und einem in den Türkasten
eingesetzten Türrahmenmodul
besteht. Der Türkasten
weist eine bis zur Fensterbrüstung
reichende Türaußenwandung,
eine Scharnierzarge, eine Schloßzarge
und eine Bodenzarge auf, während
das Türrahmenmodul
einen quer angeordneten, großflächigen,
bis zur Fensterbrüstung
oder einem die Fensterbrüstung
bildenden Querprofil reichenden Modulträger und an dem Modulträger türinnenseitig
angebrachte Funktionseinheiten aufweist. Das vorgefertigte Türrahmenmodul
wird über
Verbindungsholme in den Türkasten
eingesetzt und mit diesem zur Kraftfahrzeugtür verbunden.
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Bei
der bekannten Konstruktion treten aufgrund von Bauteiltoleranzen
sowie Toleranzen und Unregelmäßigkeiten
bei der Herstellung des Türkastens
und des Türrahmenmoduls
beim Einbau des Türrahmenmoduls
in den Türkasten
große
Spaltmaße
zum Türkasten
auf. Neben den herstellungsbedingten Toleranzen sind auch notwendige
Toleranzen zu berücksichtigen,
da aus Montagegründen
das als Einsteckrahmen ausgebildete Türrahmenmodul häufig in
den Türkasten
eingeschwenkt wird, so daß entsprechende
Abstände
zwischen dem Einsteckrahmen und dem Türkasten erforderlich sind.
Würde man
den Türkasten
mit dem Einsteckrahmen trotz der bestehenden Spalte zwischen Einsteckrahmen und
Türkasten
beispielsweise durch das Anziehen von Bolzen miteinander verbinden,
so würde
dies zu einem Verspannen des Türkastens
bis zu dessen Verformung führen,
weil beispielsweise die Türhaut nach
innen schnappt.
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Um
derartige Verspannungen und Verformungen zu vermeiden, werden in
dem vorstehend dargelegten Anwendungsfall druckbelastbare Ausgleichselemente
zwischen dem Türkörper und
dem Einsteckrahmen im Bereich der B-Säule angeordnet und der Spalt
zwischen Türkörper und
Einsteckrahmen im Bereich der A-Säule mittels im wesentlichen druckfreier
Ausgleichselemente geschlossen.
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Eine
automatische Toleranzausgleichsvorrichtung zum verspannenden Verbinden
von zueinander beabstandeten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden
Bauteilen der eingangs genannten Art ist aus der
EP 176 663 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung
werden die mit Abstand zueinander liegenden Bauteile mittels einer
Verbindungsschraube und mittels einer im Spalt zwischen den Bauteilen
angeordneter, sich mit der äußeren Breitseite
an dem einen Bauteil abstützender
Distanzscheibe verbunden. Die Distanzscheibe weist wendelgangförmige Steigungs-Stützflächen auf,
denen formpassende wendelförmige,
dem anderen Bauteil zugeordnete Gegenstelgungs-Stützflächen gegenüberliegen. Eine
Drehung der Stützflächen zueinander
bestimmt das eingenommene Axialmaß, wobei die Distanzschelbe
durch eine Verbindung zur Mantel fläche der Vorbindungsschraube
in die Abstützstellung
mitgeschleppt wird und so der Spalt zwischen den Bauteilen geschlossen
wird.
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Die
Herstellung der bekannten Vorrichtung ist allerdings aufwendig und
damit teuer. Außerdem besteht
die Gefahr, daß sich
die gegenläufig
verschraubten Elemente des automatischen Toleranzausgleichs bei
einer Demontage der miteinander verbundenen Gewindehülsen nicht
wieder zurückdrehen,
so daß ein
Trennen der miteinander verspannten, einen Spalt zwischen sich ausbildenden
Bauteile erschwert oder sogar verhindert wird.
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Aus
der
DE 100 07 454
A1 ist eine Vorrichtung mit einem Keil bekannt, der verschoben
wird, sobald eine Schraube ein Spannelement löst. Dadurch wird eine Druckfeder
entspannt, die den Keil verschiebt. Nach Verschieben des Keils wird
die Schraube in einer Mutter verdreht bzw. verschraubt zum Befestigen
des Keiles in der Position. Bei der genannten Druckschrift handelt
es sich um eine ältere Anmeldung.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde,
eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die
einfach und kostengünstig
herstellbar ist und mit der Toleranzen der zu verspannenden Bauteile
bereits beim Verbinden der Bauteile ausgeglichen werden können.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Lösung schafft
eine leicht und damit kostengünstig
herzustellende Toleranzausgleichsvorrichtung, da die das Toleranzausgleichselement
bildenden Bauelemente einfach konstruiert und beispielsweise aus
glasfaserverstärktem Kunststoff
oder Druckguß herstellbar
sind. Da die den Spalt zwischen den zu verbindenden Bauteilen überbrückenden
Bauelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung
selbst nicht miteinander verschraubt sind, besteht auch nicht die
Gefahr, daß aufgrund
von Verschmutzungen oder Verformungen, wie dies bei miteinander
verbundenen Gewindegängen
der Fall ist, ein Trennen der Bauteile beispielsweise zum Ausbau
eines Türrahmenmoduls
aus einem Türkörper erschwert
oder gar verhindert wird.
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Die
den Klemmkeil abstützende
schiefe Ebene des Toleranzausgleichselements kann entweder aus einem
das Gegenstück
zum Klemmkeil bildenden und diesen abstützenden und mit einem der beiden
zu verspannenden Bauteile verbundenen Grundkörper bestehen oder unmittelbar
an einem der beiden miteinander zu verspannenden Bauteile als Verspannungsabschnitt
ausgebildet sein. Während
in der einen Ausführungsform
ein getrennt, aber einfach herzustellendes Bauelement vorzusehen
ist, kann in der anderen Ausführungsform
die Ausbildung des Gegenstücks
zum Klemmkeil unmittelbar an einem der beiden zu verbindenden Bauteile
berücksichtigt
werden, was beispielsweise mit einfachen Mitteln bei der Herstellung
des Einsteckrahmens oder des Türkörpers beim
Stanzvorgang berücksichtigt
werden kann. Dabei wird gleichzeitig der Einbauort des Toleranzausgleichselements
festgelegt und mittels einer entsprechenden Vormontage kann das betreffende
Bauteil in einem Zustand zur Endmontage angeliefert werden, in dem
keine Justage oder ein Einfädeln
von Toleranzausgleichselementen in den Spalt zwischen den zu verbindenden
Bauteilen erforderlich ist.
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Um
zu verhindern, daß der
Klemmkeil gegenüber
dem Grundkörper
oder dem Verspannungsabschnitt des einen Bauteils beim Toleranzausgleich, d.h.
beim Verschieben des Klemmkeils entlang der schiefen Ebene verschoben
wird, wird dieser vorzugsweise in Längsrichtung an dem Grundkörper bzw.
am Verspannungsabschnitt des einen Bauteils geführt, so daß beim Betätigen der Verbindungsschraube
ein ausschließliches
Entlanggleiten des Klemmkeils an der schiefen Ebene gewährleistet
ist.
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Grundsätzlich kann
das Verschieben des Klemmkeils an der schiefen Ebene kraft- und/oder formschlüssig erfolgen.
Zum definierten Toleranzausgleich wird der Klemmkeil aber mit einem
in Längsrichtung
verlaufenden Langloch mit einer darin angeordneten Verzahnung versehen,
in die eine am Umfang der Verbindungsschraube angeordnete Verzahnung
eingreift. Dadurch ist gewährleistet,
daß ein Verdrehen
der Verbindungsschraube zu einem entsprechenden Verschieben des
Klemmkeils entlang der schiefen Ebene und damit zum Schliessen des zwischen
den miteinander zu verbindenden Bauteilen ausgebildeten Spalt führt.
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Um
einen hinreichenden Verzahnungseingriff sicherzustellen und für den Fall,
daß eine
beidseitige Verzahnung des Langlochs vorgesehen ist, zu gewährleisten,
daß die
Verbindungsschraube nur in eine der beiden Verzahnungen eingreift,
ist der Klemmkeil so in Bezug auf die Verbindungsschraube ausgerichtet
oder vorgespannt, daß die
Verzahnung nur in eine der Langlochverzahnungen eingreifen kann.
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Diese
Ausrichtung und Vorspannung des Klemmkeils ist zur Sicherung eines
ausreichenden Verzahnungseingriffs auch dann vorzusehen, wenn nur
auf einer Längsseite
des Langlochs eine Verzahnung vorgesehen ist.
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Nach
einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Ausrichtung und Vorspannung
des Klemmkeils zur Sicherung des Verzahnungseingriffs dadurch bewirkt,
daß ein
Federelement derart am Klemmkeil anliegt, daß die Langlochverzahnung in Richtung
eines Eingriffs in die Verzahnung der Verbindungsschraube vorgespannt
ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung ermöglicht insbesondere
eine Begrenzung der Verspannkraft, so daß verhindert wird, daß aufgrund
einer zu hohen Verspannkraft eines der beiden oder beide Bauteile verformt
werden und damit der vorgesehene Toleranzausgleich zu den gleichen
negativen Auswirkungen führt
wie eine toleranzausgleichsfreie Verbindung der beiden miteinander
zu verbindenden und beabstandet zueinander angeordneten Bauteile.
Zu diesem Zweck ist die Verzahnung der Verbindungsschraube an einem
Zahnring angeordnet, der auf die Verbindungsschraube so aufgepreßt ist,
daß er
bei Erreichen eines vorgegebenen Drehmoments auf dem Schaft der
Verbindungsschraube durchrutscht. Dieser Zustand ist insbesondere
dann erreicht, wenn beide miteinander zu verbindenden Bauteile hinreichend
miteinander verspannt sind und damit der Spalt zwischen den Bauteilen
geschlossen ist. Das auf die Verbindungsschraube einwirkende Anschraubmoment
führt dann
zur festen Verbindung der beiden Bauteile.
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Zur
Demontage der miteinander verbundenen Bauteile ist es lediglich
erforderlich, die Verbindungsschraube in der entgegengesetzten Drehrichtung
zu betätigen,
so daß der
Klemmkeil auf der schiefen Ebene rutschend in Richtung auf eine
Dickenabnahme der Vorrichtung entlanggleitet. Diese Bewegung des
Klemmkeils auf der schieben Ebene kann durch ein zusätzliches
zwischen dem Grundkörper
oder dem Verspannungsabschnitt eines der beiden Bauteile zur Ausbildung
der schiefen Ebene sowie dem Klemmkeil angeordneten Federelement unterstützt werden,
so daß eine
problemlose Demontage gewährleistet
ist.
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Die
erfindungsgemäße Lösung läßt verschiedene
Ausführungsformen
zu, die den jeweiligen Gegebenheiten und Anforderungen angepaßt werden
können.
Allen Ausführungsformen
gemeinsam ist die Ausrichtung des Klemmkeiles an einer schiefen
Ebene sowie die Bewegung des Klemmkeiles durch Betätigen der
Verbindungsschraube bis zum verspannenden Verbinden der beiden zueinander beabstandeten
Bauteile. Dies kann sowohl linear gemäß den Unteransprüchen 10
bis 15 als auch radial gemäß den Ansprüchen 16
und 17 erfolgen.
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Eine
besondere Variante besteht darin, daß zwischen dem Klemmkeil und
dem Grundkörper
bzw. zwischen dem Klemmkeil und dem Verspannungsabschnitt des einen
Bauteils mindestens ein Federelement angeordnet ist, das in einer
Montagestellung des Klemmkeils gespannt ist, in der der Klemmkeil durch
ein Verriegelungselement gesichert ist und dass beim Einstecken
der Verbindungsschraube in das Langloch des Klemmkeils das Verriegelungselement
gelöst
wird und der Klemmkeil zur Anlage an den dem Klemmkeil zugewandten
Bauteil kommt.
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Bei
dieser Ausführungsform
erfolgt das Schließen
des Spalts zwischen den zueinander beabstandeten Bauteilen beim
Einführen
der Verbindungsschraube und Lösen
des Verriegelungselements, so daß der Klemmkeil entlang der
schiefen Ebene in Richtung auf eine Dickenzunahme des Toleranzausgleichselements
bewegt und damit der Spalt zwischen den Bauteilen geschlossen wird.
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Der
der Erfindung zugrunde liegende Gedanke und dessen Ausgestaltungen
sollen nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden.
Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
einer Fahrzeugtür
mit einem in einen Türkörper einsetzbaren
Türrahmenmodul
oder Einsteckrahmen;
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2–9 zwei
Toleranzausgleichselemente zum verspannenden Verbinden zweier zueinander beabstandeter
Bauteile mit einem Klemmkeil und Grundkörper im zusammengebauten Zustand,
in perspektivischer Ansicht, in Explosionsdarstellung und in verschiedenen
Ansichten und Schnitten;
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10–14 ein
Toleranzausgleichselement mit einem Klemmkeil und einer in eines
der beiden Bauteile eingeprägten
schiefen Ebene in perspektivischer Ansicht, Explosionsdarstellung
und verschiedenen Ansichten und Schnitten;
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15–19 ein
Toleranzausgleichselement mit einer Kombination aus einem Auflageblech
und einer Abdeckung zur Bildung einer schiefen Ebene in perspektivischer
Ansicht, Explosionsdarstellung und in verschiedenen Ansichten und
Schnitten;
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20–25 ein
Toleranzausgleichselement mit einem Klemmkeil und einem eine schiefe
Ebene ausbildenden Grundkörper
sowie beide Bauelemente zueinander vorspannenden Spiralfedern und
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26 u. 27 ein Toleranzausgleichselement zum
verspannenden Verbinden zweier zueinander beabstandeter Bauteile
mit radialer Keilführung
in einer Explosionsdarstellung und im die Bauteile verspannenden
Zustand.
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1 zeigt eine schematische
Darstellung eines in einen Türkörper 1 eingesetzten
Türrahmenmoduls 2,
das aus mehreren geradlinigen Verbindungselementen und gebogenen
oder flächenförmig gestalteten
Teilprofilen zusammengesetzt ist, die das Profil einer Fahrzeugtür ausbilden.
Nach dem Einsetzen oder Einschwenken des Türrahmenmoduls 2 in den
Türkörper 1 verbleibt
ein umlaufender Spalt 30, 30', 30'' zwischen
dem Türrahmenmodul 2 und
dem Türkörper 1,
der durch Ausgleichselemente zu den Seitenwänden des Türkörpers 1 zum verspannenden Verbinden
von Türrahmenmodul 2 und
Türkörper 1 überbrückt wird.
Die Ausgleichselemente 31 bis 34 gleichen Fertigungstoleranzen
des Türrahmenmoduls 2 und
Türkörpers 1 aus
und ermöglichen
ein verspannungsfreies Verbinden, insbesondere Verschrauben der
beiden miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2.
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Die
Ausgleichselemente 31, 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel
nicht in ihrer Dicke verstellbar, während es sich bei den Ausgleichselementen 33, 34 um
verstellbare Toleranzausgleichselemente handelt, die in der Lage
sind, einen unterschiedlich großen
Spalt 30' in
Abhängigkeit
von den toleranzbehafteten Maßen
des Türrahmenmoduls 2 und
des Türkörpers 1 zu überbrücken. Die
wesentlichen, an diese Toleranzausgleichselemente zu stellenden Forderungen
bestehen demzufolge in der Sicherung einer verspannungsfreien Verbindung
beider Bauteile 1, 2, einer leichten Handhabung
bei der Montage und einer leichten Demontage zum Trennen von Türrahmenmodul 2 und
Türkörper 1 auch
nach längerem Zusammenbau
und unter ungünstigen
Umgebungsbedingungen.
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Diese
Forderungen werden durch die in den 2 bis 27 dargestellten Toleranzausgleichselemente
zum verspannenden Verbinden von zueinander beabstandeten Bauteilen
mit der zusätzlichen Maßgabe erfüllt, daß die Toleranzausgleichselemente
einfach aufgebaut und kostengünstig
herstellbar sind.
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Die 2 bis 7 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel
für ein
Toleranzausgleichselement 3a, das in 2 im Zustand der verspannenden Verbindung
der beiden zueinander beabstandeten und einen Spalt zwischen sich
ausbildenden Bauteile 1, 2 dargestellt ist. Das
Toleranzausgleichselement 3a verbindet im gespannten Zustand
Bauteile 1, 2 in Verspannrichtung V und besteht
gemäß der perspektivischen
Ansicht und Explosionsdarstellung in 3 aus
einem mit dem Bauteil 2 mittels in Öffnungen des Bauteils 2 einsteckbare
Sicherungszapfen 53, 54 verbundenen Grundkörper 5,
einem Klemmkeil 4 mit einem Langloch 41 und einer
durch die miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2,
das Langloch 41 und eine Bohrung 51 im Grundkörper 5 steckbaren
Verbindungsschraube 6, deren Kopf im verspannten Zustand
beider Bauteile 1, 2 an der Außenfläche des Bauteils 1 anliegt
und deren Schaft 61 durch eine Bohrung im Bauteil 2 greift.
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Der
Grundkörper 5 weist
eine schiefe Ebene 50 auf, an der die Keilfläche des
Klemmkeiles 4 entlanggleiten kann, so daß das Toleranzausgleichselement 3a seine
Abmessungen in Verspannungrichtung V von der in 3 in perspektivischer Ansicht dargestellten
gelösten
Verbindung zwischen Klemmkeil 4 und Grundkörper 5 bis
in den Verspannungszustand gemäß 2 verändert.
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Unter
weiterer Bezugnahme auf die in den 4 bis 7 dargestellten Ansichten
und Schnitte weist die Verbindungsschraube 6 zum verspannenden
Verbinden der Bauteile 1, 2 eine Rändelung 70 auf,
die in eine Verzahnung 42 auf einer Seite des Langlochs 41 des
Klemmkeiles 4 eingreift. Durch Verdrehen der Verbindungsschraube 6 im
Uhrzeigersinn wird der Klemmkeil 4 entlang der beiden einander
gegenüberstehenden
Keilflächen 40, 50 von Klemmkeil 4 und
Grundkörper 5 in
Richtung des Pfeiles A gemäß 3 bewegt, so daß der Spalt
zwischen den Bauteilen 1, 2 geschlossen wird.
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Um
sicherzustellen, daß die
Rändelung 70 der
Verbindungsschraube 6 in die Rändelung oder Verzahnung 42 des
Langlochs 41 des Klemmkeiles 4 eingreift, ist
gemäß den 3 und 7 ein elastisches Federelement 52 an
der Seitenwand des Grundkörpers 5 ausgebildet,
das an der der Rändelung
oder Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 gegenüberliegenden
Seite 43 angreift und damit die Rändelung 70 in die
Rändelung
bzw. Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 zieht.
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Um
zu verhindern, daß infolge
des einseitigen Eingriffs der Verbindungsschraube 6 in
das Langloch 41 des Klemmkeiles 4 der Klemmkeil 4 senkrecht
zur schiefen Ebene 40, 50 gedreht wird, weist
der Klemmkeil 4 seitliche Führungsflächen 43, 44 auf,
die an den Seitenflächen
des Grundkörpers 5 entlanggleiten.
Dadurch wird gleichzeitig sichergestellt, daß die den schiefen Ebenen 40, 50 des Klemmkeiles 4 und
des Grundkörpers 5 gegenüberliegenden
Seiten 45, 55 parallel an den Innenflächen der
miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2 anliegen
bzw. zur Anlage kommen.
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Das
in den 8 und 9 in perspektivischer Ansicht,
in einer Explosionsdarstellung und in einem Längsschnitt dargestellte Toleranzausgleichselement 3b entspricht
dem vorstehend anhand der 2 bis 7 beschriebenen Toleranzausgleichselement 3a mit
der Maßgabe,
daß anstelle
eines an der Seitenwand des Grundkörpers 5 ausgebildeten
Federelements 52 ein als Federhülse ausgebildetes Federelement 15 in
eine Bohrung 58 des Grundkörpers 5 eingesetzt
ist, das ebenfalls gegen die der Verzahnung 42 im Langloch 41 des
Klemmkeiles 4 gegenüberliegende
Seitenwand 43 drückt,
so daß die
Rändelung 70 an
der Verbindungsschraube 6 in Eingriff mit der Verzahnung 42 des
Klemmkeiles 4 kommt.
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In
den 10 bis 14 ist ein Ausführungsbeispiel
für ein
Toleranzausgleichselement 3c dargestellt, das eine in eines
der beiden miteinander zu verbindenen Bauteile 1, 2,
eingeprägte
schiefe Ebene unter Beibehaltung des Konstruktions- und Funktionsprinzip
der vorstehend beschriebenen Toleranzausgleichselemente 3a, 3b einbezieht.
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Wie
insbesondere der Explosionsdarstellung gemäß 10 zu entnehmen ist, setzt sich das Toleranzausgleichselement 3c aus
einem Klemmkeil 4 mit Langlochverzahnung 41 und
einer auf einer Seite des Langlochs 41 ausgebildeten Verzahnung 42,
einem Käfig 5', der am Bauteil 2 ausgebildeten
schiefen Ebene 20 und einer Verbindungsschraube 6 mit einem
Zahnring 7 zusammen. Die schiefe Ebene wird bei diesem
Toleranzausgleichselement 3c gemäß den 11 und 14 durch
die Prägung
im Bauteil 2 in Verbindung mit dem Käfig 5' ausgebildet. Zu beiden Seiten
einer die Prägung 20 im
Bauteil 2 aufnehmenden Öffnung 50' des Käfigs 5' sind Schrägflächen 56', 57' vorgesehen,
die in Verbindung mit der Oberfläche
der Prägung 20 die
Gegenfläche
zur Gleitfläche 40 des
Klemmkeiles 4 zur Schaffung der schiefen Ebene ausbilden.
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11 zeigt den Zustand des
Toleranzausgleichselements 3c bei noch nicht verspannter
Verbindung der beiden Bauteile 1, 2 und 12 einen Schnitt durch die
Seitenansicht gemäß 11 entlang der Linie XII-XII.
Aus diesen Darstellungen in Verbindung mit der Explosionsdarstellung
gemäß 10 ist die Lage des in die
Verzahnung 42 des Klemmkeiles 4 eingreifenden
Zahnrings 7 erkennbar, der vorzugsweise auf die Verbindungsschraube 6 aufgepreßt ist und
beispielsweise aus Kunststoff besteht. Dadurch wird gewährleistet,
daß beim
Erreichen eines vorgegebenen Grenzdrehmoments der Zahnring 7 auf
dem Schaft 61 der Verbindungsschraube 6 durchrutscht
und damit die Verspannkraft des Toleranzausgleichselements in Bezug
auf die miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2 begrenzt wird.
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13 zeigt das Toleranzausgleichselement 3c in
einer Draufsicht bei weggelassenem Bauteil 1 und 14 einen Schnitt durch das
Toleranzausgleichselement entlang der Linie XIV-XIV gemäß 13. 14 verdeutlicht hierbei die Gestaltung der
durch den Käfig 5' und die Topfprägung 20 im Bauteil 2 ausgebildeten
schiefe Ebene, an der die Gleitfläche 40 des Klemmkeiles 4 beim
Drehen der Verbindungsschraube 6 durch die Kraftübertragung über den
Zahnring 7 und die Verzahnung 42 im Langloch 41 des
Klemmkeiles 4 entlanggleitet.
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In
dieser Ausführungsform
eines Toleranzausgleichselements kann der Käfig 5' entfallen, wenn zusätzlich an
dem Bauteil 2 Seitenführungen 22, 23 eingeprägt sind,
so daß sie
dem Klemmkeil 4 seitlichen Halt beim Verstellen des Toleranzausgleichselements
bieten.
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In
den 15 bis 19 ist ein Toleranzausgleichselement 3d dargestellt,
das ähnlich
aufgebaut ist wie das vorstehend beschriebene Toleranzausgleichselement 3c.
Es besteht aus einem Klemmkeil 4 mit im Langloch 41 des
Klemmkeiles 4 angeordneter einseitiger Verzahnung 42,
dessen Gleitfläche 40 an
einer aus einer Abdeckung 8 und einem Auflageblech 9 gebildeten
schiefen Ebene entlanggleitet. Analog zu den vorstehend beschriebenen
Toleranzausgleichselementen wird die Verstellung des Klemmkeiles 4 durch
eine Verbindungsschraube 6 bewirkt, die über einen
Mitnehmer 10 mit einem Zahnring 7 verbunden ist.
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Diese
Konstruktion bewirkt, daß beim
Einschrauben der Verbindungsschraube 6 in die entsprechenden Öffnungen
der miteinander zu verbindenden Bauteile 1, 2,
in das Langloch 41, in die Öffnung 80 der Abdeckung 8 und
in die Bohrung 90 im Auflageblech 9 der vorzugsweise
aus Gummi bestehende Mitnehmer 10 auf der Verbindungsschraube 6 klemmt
und den Zahnring 7 dreht. Befindet sich der Klemmkeil 4 am
Anschlag, d.h. befinden sich die miteinander zu verbindenden Bauteile
1, 2 im verspannten Zustand, so rutscht der Mitnehmer 10 auf
dem Schaft 61 der Verbindungsschraube 6 durch
und begrenzt damit die die Bauteile 1, 2 miteinander
verbindende Verspannkraft.
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Im
zusammengebauten Zustand, der in den 16 bis 19 dargestellt ist, von denen 17 einen Schnitt durch die
Anordnung gemäß 16 entlang der Linie XVII-XVII
und 19 einen Schnitt
durch die in Draufsicht gemäß 18 entlang der Linie XVIV-XVIV
zeigt, wird verdeutlicht, wie die Abdeckung 8 mit an diagonalen
Eckpunkten angeordnete Sicherungszapfen 81, 82 durch Öffnungen
im Bauteil 2 greift und damit verhindert, daß sich der
Klemmkeil 4 beim Verspannen der Bauteile 1, 2 mit
der Drehung der Verbindungsschraube 6 mitdreht.
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In
den 20 bis 25 ist ein Toleranzausgleichselement 3e dargestellt,
das eine selbsttätige Verspannung
der beiden miteinander zu verbindenen Bauteile 1, 2 bewirkt.
Das Toleranzausgleichselement 3e weist ebenfalls einen
Klemmkeil 4 sowie einen Grundkörper 5 auf, der in Öffnungen
eines der beiden Bauteile 1, 2 einsteckbar ist.
Zwischen zwei Stirnwänden 48, 59 des
Klemmkeiles 4 und des Grundkör pers 5 sind als Druckfedern
ausgebildete Spiralfedern 12, 13 angeordnet und
in Nuten 46, 47 des Klemmkeiles 4 geführt.
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Das
Toleranzausgleichselement 3e wird in dem in 20 dargestellten, zusammengesetzten Zustand
ohne Verbindungsschraube 6 mittels der am Grundkörper 5 vorgesehenen
Einsteckzapfen 53, 54 in eines der beiden Bauteile
eingesetzt, wobei die Spiralfedern 12, 13 in der
in 23 dargestellten
Einbausituation gespannt sind. Die Spiralfedern 12, 13 werden
im gespannten Zustand durch eine Verriegelung 11 gemäß den 22 und 25 gesichert.
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Beim
Einstecken der Verbindungsschraube 6 in das Langloch 41 des
Klemmkeiles 4 sowie in die entsprechende Bohrung des Grundkörpers 5 und
die Öffnung
des einen Bauteils entriegelt die Verbindungsschraube 6 über den
Hebel der Verriegelung 11 den Klemmkeil 4, der
durch die Wirkung der Spiralfedern 12, 13 entlang
der am Grundkörper 5 ausgebildeten
schiefen Ebene bis zur Verspannungsstellung gemäß 24 verschoben wird.
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Diese
Ausführungsform
eines Toleranzausgleichselements 3e gewährleistet eine automatische Spaltüberbrückung zwischen
den beiden miteinander zu verbindenden Bauteilen 1, 2 beim
Einstecken der Verbindungsschraube 6, ohne daß zusätzliche Schraubbewegungen
der Verbindungsschraube 6 erforderlich sind, so daß auch eine
entsprechende Verzahnung im Langloch 41 des Klemmkeiles 4 sowie am
Schaft der Verbindungsschraube 6 entfallen kann.
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Mit
Ausnahme des in den 20 bis 25 dargestellten Toleranzausgleichselements 3e kann
eine automatische Rückstellung
der Toleranzausgleichselemente 3a bis 3d zur Demontage
dadurch bewirkt werden, daß ein
entsprechendes Federelement beim Lösen der Verbindungsschraube 6 durch
deren Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn den Klemmkeil entlang
der schiefen Ebene drückt
und damit die den Spalt zwischen den miteinander zu verbindenden
Bauteilen überbrückende Dicke
des Toleranzausgleichselements verringert.
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In
den 26 und 27 ist eine Variante der
erfindungsgemäßen Lösung dargestellt,
bei der das Toleranzausgleichselement 3f aus einem scheibenförmigen Klemmkeil 4' und einem ebenfalls
scheibenförmigen
Grundkörper 5'' besteht, deren abgeschrägte Flächen 40', 50'' im montierten Zustand aufeinanderliegen
und eine schiefe Ebene ausbilden. Der Grundkörper 5'' weist
eine Bohrung 51'' im Bereich des
geringsten Abstandes seiner Stirnflächen auf, die mit einer Öffnung 41' des Klemmkeils 4' ebenfalls im
Bereich des geringsten Abstandes der Stirnflächen des scheibenförmigen Klemmkeils 4' fluchtet. Die Öffnung 41' des Klemmkeils 4' ist nicht rotationssymmetrisch
ausgebildet, beispielsweise sechseckförmig und korrespondiert mit
einem sechskantförmigen
Schaftabschnitt 62 der Verbindungsschraube 6, deren
anschließender
zylindrischer Schaftabschnitt 61 im montierten Zustand
der Bauteile 1, 2 im Bereich einer Bohrung 51'' des scheibenförmigen Grundkörpers 5'' sowie in einer entsprechenden
Bohrung im Bauteil 2 angeordnet ist.
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Zur
Arretierung des Grundkörpers 5'' in dem einen Bauteil 2 weist
der scheibenförmige
Grundkörper 5'' Sicherungszapfen 53, 54 auf.
Die Anordnung und Länge
des sechskantförmigen
Schaftabschnittes 62 der Verbindungsschraube 6 ist
so bemessen, daß im
montierten Zustand der sechskantförmige Schaftabschnitt 62 in
der sechskantförmigen Öffnung 41' des scheibenförmigen Klemmkeils 4' angeordnet
ist, so daß durch
Verdrehen der Verbindungsschraube 6 in der einen oder anderen
Richtung der Klemmkeil 4' mitgenommen
und radial gegenüber
dem Grundkörper 5'' verschwenkt wird.
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27 zeigt das in 26 dargestellte Toleranzausgleichselement 3f zwischen
den Bauteilen 1, 2 im verspannten Zustand der
Bauteile 1, 2. Durch Anordnung beispielsweise
einer Spiralfeder, deren eines Ende mit dem Klemmkeil 4' und deren anderes Ende
mit dem Grundkörper 5'' verbunden ist, kann ebenfalls
eine Demontagehilfe installiert werden.
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Die
Erfindung beschränkt
sich in ihrer Ausführung
nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsbeispiele,
sondern es ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der
in der Zeichnung und Beschreibung dargestellten Lösung auch
bei grundsätzlich
andersgearteten Ausführungen
Gebrauch macht.