DE10118935C2 - Befestigungsmittel zum Verbinden zweier Bauteile miteinander - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft Befestigungsmittel zur Befestigung eines ersten Bauteils in Form einer Beleuchtungseinrichtung an einem zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildenden zweiten Bauteil. Die Befestigungsmittel umfassen eine Schraube, die bei in einer Verbindungsposition relativ zueinander positionierten Bauteilen zumindest teilweise in eine erste Öffnung an dem ersten Bauteil und in eine zweite Öffnung an dem zweiten Bauteil einführbar und darin festlegbar ist.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines Adapterelements zum Einsatz in den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln.

Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an einem zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildenden Bauteil mittels Befestigungsmittel.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile miteinander bekannt. Die beiden Bauteile können bspw. miteinander verschweißt, verlötet, verklebt, vernietet oder verschraubt werden. Derartige Verbindungsarten sind bspw. in Taschenbuch für den Maschinenbau/Dubbel, Hrsg.: Wolfgang Beitz; Karl-Heinrich Grote, 19. Aufl., Abschnitt G Mechanische Konstruktionselemente, Kap. 1. Bauteilverbindungen, S. G3 bis G50 ausführlich beschrieben. Auf diese Beschreibung wird ausdrücklich Bezug genommen.

Aus dem Stand der Technik ist es des weiteren bekannt, Kraftfahrzeugscheinwerfer an sogenannten Querträgern der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigen. Dazu ist an dem Scheinwerfer und an dem Querträger jeweils mindestens eine Öffnung vorgesehen, durch die ein Verbindungselement, bspw. eine Schraube, hindurchführbar ist. Nach der Positionierung des Scheinwerfers relativ zu der Karosserie des Kraftfahrzeuges in X- und Y-Richtung, also quer zur Fahrtrichtung, werden die Schrauben angezogen und der Scheinwerfer relativ zu der Karosserie in seiner Position festgelegt. Eine Positionierung des Scheinwerfers in Z- Richtung kann beispielsweise durch Unterlegscheiben einer geeigneten Dicke erfolgen, die auf der Schraube zwischen dem Scheinwerfer und dem Querträger vorgesehen werden. Auf diese Weise kann eine vorgebbare Positionierung des Scheinwerfers relativ zu der Karosserie eingestellt werden. Die Einstellung der Leuchtweite und der Leuchtrichtung des Kraftfahrzeugscheinwerfers erfolgt in einem anschließenden Schritt. Dabei wird ein Reflektor des Scheinwerfers mittels Positionierungsschrauben oder ähnlicher Verstellmechanismen derart verstellt, dass gesetzliche und andere Anforderungen erfüllt sind, ohne dabei die Position des Scheinwerfers relativ zu der Karosserie zu verändern.

In ähnlicher Weise erfolgt die Positionierung und Befestigung von Rückleuchten oder anderer Leuchten an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs.

Aus der DE 29 35 409 A1 ist eine Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die unmittelbar an einem Bauteil befestigt wird, das zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie des Kraftfahrzeugs bildet. Als Verbindungselement wird hier eine Schraube eingesetzt, die durch eine erste Öffnung eines Gelenkstücks der Beleuchtungseinrichtung und durch eine zweite Öffnung in einer Kulisse des Bauteils hindurchführbar ist. Die Schraube wird erst im Anschluss an eine Positionierung des Kulissenteils relativ zu der Kulisse, also nach der Positionierung der Beleuchtungseinrichtung relativ zu dem Bauteil bzw. der Karosserie, durch Anziehen in den Öffnungen festgelegt.

Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs hat es sich als nachteilig erwiesen, dass zusätzliche Fertigungsschritte zur Positionierung der Beleuchtungseinrichtung relativ zu der Karosserie erforderlich sind, bevor die Beleuchtungseinrichtung an der Karosserie festgelegt werden kann. Im Rahmen dieser zusätzlichen Fertigungsschritte muss die Breite aller Spalte zwischen Beleuchtungseinrichtung und Karosserie ermittelt und die Beleuchtungseinrichtung unter Minimierung der Spaltbreiten relativ zu der Karosserie positioniert werden. Diese zusätzlichen Fertigungsschritte sind arbeits- und zeitintensiv.

Des weiteren sind aus der DE 80 27 139 U1 Befestigungsmittel zum Verbinden zweier Bauteile bekannt, die ein hohlzylinderförmiges Adapterelement umfassen. In das Innere des Adapterelements ist über eine Aufnahmeöffnung eine Schraube einführbar. Über eine der Aufnahmeöffnung gegenüber liegende Öffnung des Adapterelements ist eine Mutter auf die Schraube aufschraubbar. Der Hohlraum im Inneren des Adapterelements läuft von der Öffnung, über welche die Mutter eingeführt wird, bis zu der Aufnahmeöffnung konisch zusammen. Durch Aufschrauben der Mutter auf die Schraube wird die Mutter immer tiefer in den Hohlraum im Inneren des Adapterelements hinein gezogen und die Wandung des Adapterelements zunehmend radial nach außen gedrückt. Dadurch bildet sich am Randbereich einer Öffnung eines von zwei miteinander zu verbindenden Bauteilen ein Wulst, wodurch eine Verbindung der beiden Bauteile hergestellt wird.

Aus der EP 0 053 634 B1 sind Befestigungsmittel mit einem hohlzylinderförmigen Adapterelement bekannt. Zur Herstellung einer Befestigungsverbindung zwischen zwei Bauteilen muss in einen Schraubbereich des Adapterelements zunächst ein erstes Werkzeug eingeschraubt werden, durch das eine axiale Druckbelastung auf das Adapterelement bzw. auf einen Nietbereich ausgeübt wird. Nach der Verformung des Nietbereichs radial nach außen muss in einem weiteren Arbeitsschritt mittels eines zweiten Werkzeugs eine Hülse in das Adapterelement eingeführt werden. Durch die eingeführte Hülse werden die Außenwände des Adapterelements gegen die Innenwandung einer Öffnung in den zu verbindenden Bauteilen gedrückt. Schließlich wird in einem weiteren Arbeitsschritt eine Schraube über eine Aufnahmeöffnung in das Adapterelement eingeschraubt, wobei die Schraube lediglich dazu dient, den inneren Hohlraum des Adapterelements auszufüllen und eine im Wesentlichen glatte Oberfläche der beiden miteinander zu verbindenden Bauteile zu erzeugen. Die Schraube hat keinerlei Einfluss auf die Herstellung der Nietverbindung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, Bauteile in Form einer Beleuchtungseinrichtung und einer Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs einfach und schnell aber dennoch sicher und zuverlässig miteinander zu verbinden, wobei insbesondere die Handhabbarkeit der Bauteile und der Befestigungsmittel vor dem Verbinden der Bauteile verbessert werden soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von den Befestigungsmitteln der eingangs genannten Art vor, dass die Befestigungsmittel ein Adapterelement umfassen, das in die erste Öffnung und in die zweite Öffnung einführbar ist, wobei ein durch die erste Öffnung und durch die zweite Öffnung hindurchführbares Teil des Adapterelements hohlzylinderförmig ausgebildet und zur Aufnahme der Schraube über eine Aufnahmeöffnung geeignet ist, dass der hohlzylinderförmige Teil an einem der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Ende des Adapterelements über die Öffnungen übersteht und dass in dem überstehenden Bereich des Adapterelements ein Schraubbereich, der bei vollständig eingeführter Schraube mit einem Gewinde der Schraube formschlüssig in Eingriff tritt, und zwischen dem Schraubbereich und einem der Aufnahmeöffnung zugewandten Ende des Adapterelements ein Nietbereich aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist, der sich bei einer axialen Druckbelastung auf das Adapterelement radial nach außen dauerhaft kaltverformt.

Vorteile der Erfindung

Mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln ist eine einfache und schnelle, aber dennoch besonders sichere Befestigung zweier Bauteile aneinander möglich. Von besonderer Bedeutung ist dabei das Adapterelement, mit dem eine hochfeste kombinierte Schraub- und Nietverbindung zwischen den Bauteilen hergestellt werden kann. Das Adapterelement ist vorzugsweise aus Kunststoff gefertigt. Die kombinierte Schraub-/­ Nietverbindung wird durch Kaltfließpressen des Kunststoff hergestellt.

Bei einer axialen Druckbelastung auf das Adapterelement verformt sich der Nietbereich kragenförmig radial nach außen. Der Nietbereich ist vorzugsweise vollflächig ausgebildet, so dass auch der Nietkragen vollflächig auf der Rückseite eines der Bauteile anliegt. Dadurch wird das eine Bauteil gleichmäßig auf das andere Bauteile gedrückt, was eine besonders genaue Positionierung der Bauteile relativ zueinander ermöglicht. Alternativ kann die Ausbildung des Nietkragens auch durch Schlitze oder anders geformte Aussparungen in dem Nietbereich unterstützt werden. Auch bei einem derart ausgebildeten Nietbereich bildet sich durch Kaltfließpressen ein Nietkragen auf der Rückseite des einen Bauelements, der jedoch punktuell auf der Rückseite aufliegt.

Von besonderem Vorteil ist, dass die Abmessungen des Adapterelements derart gewählt werden können, dass die beiden Bauteile durch das Adapterelement in X-, Y- und Z-Richtung relativ zueinander in einer vorgegebenen Position positioniert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Befestigungsmittel zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs an einem Bauteil der Front- oder Heckpartie des Kraftfahrzeugs eingesetzt werden. In einem solchen Fall werden die Abmessungen des Adapterelements derart gewählt, dass die Beleuchtungseinrichtung durch das Adapterelement in einer vorgegebenen Position relativ zu dem Bauteil positioniert ist.

Mit den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln ist bspw. eine Befestigung der Beleuchtungseinrichtung an einem Bauteil der Karosserie des Kraftfahrzeugs auf einfache und schnelle Weise möglich. Nach der Fertigung einer Beleuchtungseinrichtung wird in erste Öffnungen der Beleuchtungseinrichtung jeweils ein Adapterelement angeordnet. Vorzugsweise sind die Adapterelemente in beliebiger Weise verliersicher in den Öffnungen angeordnet. Somit bilden die Beleuchtungseinrichtung und die Adapterelemente eine besonders gut einzeln handhabbare Montageeinheit. Dann wird die Montageeinheit derart an ein Bauteil der Front- oder Heckpartie des Kraftfahrzeugs herangeführt, dass die Adapterelemente in zweite Öffnungen eingeführt werden können.

Die genaue Position der Beleuchtungseinrichtung relativ zu dem Bauteil, d. h. das Spaltmaß zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Karosserie, kann über die Abmessungen der einzelnen Adapterelemente variiert werden. Die relativ zu an dem Bauteil genau positionierte Beleuchtungseinrichtung wird durch Einführen jeweils einer Schraube in einen hohlzylinderförmigen Teil eines Adapterelements und durch Anziehen der Schraube befestigt. Beim Eindrehen der Schraube tritt ein im Inneren des hohlzylinderförmigen Teils ausgebildeter Schraubbereich formschlüssig mit dem Gewinde der Schraube in Eingriff. Auf dem Schraubbereich ist entweder ein dem Gewinde der Schraube entsprechendes Innengewinde ausgebildet oder aber das Gewinde der Schraube schneidet beim Eindrehen der Schraube ein Innengewinde in den Schraubbereich.

Die Schraube kann bereits unmittelbar nach der Fertigung der Montageeinheit oder aber erst nach der Positionierung der Montageeinheit relativ zu dem Bauteil in das Adapterelement eingedreht werden. Die Schraube kann so weit in das Adapterelement eingedreht werden, bis der Schraubkopf an der Beleuchtungseinrichtung in einem Kragenbereich um die erste Öffnung herum bündig anliegt. Wenn die Schraube darüber hinaus weiter eingeschraubt wird, wird der Schraubbereich des hohlzylinderförmigen Teils des Adapterelements immer weiter in Richtung Aufnahmeöffnung bewegt. Dadurch ergibt sich eine axiale Druckbelastung, die zwischen dem Schraubbereich und einem der Aufnahmeöffnung zugewandten Ende auf das Adapterelement wirkt. Zwischen dem Schraubbereich und den Öffnungen weist der hohlzylinderförmige Teil des Adapterelements einen Nietbereich auf, der bspw. eine gegenüber dem Schraubbereich verringerte Materialstärke aufweist. Die axiale Druckbelastung führt zu einem Stauchen des Nietbereichs und zu einer Kaltverformung des Nietbereichs radial nach außen, wodurch sich auf einer der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite ein Nietkopf ausbildet. Der Nietkopf liegt in einem Kragenbereich um die zweite Öffnung des Bauteils herum bündig an. Die Schraube und der Nietkopf stellen eine unlösbare Verbindung zwischen der Beleuchtungseinrichtung und dem Bauteil dar.

Vorteilhafterweise besteht zumindest der Nietbereich des Adapterelements aus Kunststoff, insbesondere aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff. Ein solcher Kunststoff ist bspw. Polyamid oder Polyethylen. Wenn auf den Nietbereich dann durch Anziehen einer in das Adapterelement eingeführten Schraube eine axiale Druckkraft ausgeübt wird, wird der Nietbereich radial nach außen dauerhaft kaltverformt und bildet den Nietkopf. Thermoplastischer Kunststoff hat besonders gute Kaltverformungseigenschaften. Ein aus diesem Werkstoff hergestelltes Adapterelement bildet bei Druckbelastung einen gut ausgeprägten, stabilen Nietkopf aus, durch den eine zuverlässige Befestigung der Bauteile aneinander sichergestellt werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass das gesamte Adapterelement, aus Kunststoff, insbesondere aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff, besteht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass der hohlzylinderförmige Teil des Adapterelements einer dem Nietbereich gegenüberliegenden Seite des Schraubbereichs einen Abdeckbereich aufweist, der zumindest bei angezogener Schraube das distale Ende des Schraubenschafts umgibt. Dieser Abdeckbereich schützt die Schraubenspitze bei Schrauben, die in axialer Richtung auf der der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Seite des Adapterelements über den Schraubbereich hervorstehen. Durch den Abdeckbereich kann die Verletzungsgefahr und die Gefahr der Beschädigung von elektrischen Kabeln oder Leiterbahnen durch eine über das Adapterelement hervorstehende Schraubenspitze auf einfache Weise wirksam vermieden werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Adapterelement nach dem Einführen des hohlzylinderförmigen Teils in die erste Öffnung darin reibschlüssig festgelegt ist. Alternativ wird vorgeschlagen, dass das Adapterelement nach dem Einführen des hohlzylinderförmigen Teils in die erste Öffnung darin formschlüssig festgelegt ist. Durch das reib- oder formschlüssige Festlegen des Adapterelements in der ersten Öffnung kann dieses auf einfache Weise verliersicher vormontiert werden. Die Reibschlussverbindung kann bspw. dadurch erreicht werden, dass der Außendurchmesser des hohlzylinderförmigen Teils des Adapterelements größer ist als der Innendurchmesser der ersten Öffnung. Eine Formschlussverbindung kann bspw. dadurch realisiert werden, dass an dem Außenumfang des hohlzylinderförmigen Teils des Adapterelements Rastnasen vorgesehen sind, die bei eingeführtem Adapterelement die Beleuchtungseinrichtung im Bereich um die erste Öffnung oder das Bauteil im Bereich um die zweite Öffnung herum hintergreifen.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dass sich das Adapterelement bei miteinander verbundenen Bauteilen derart an den Bauteilen abstützt, dass die Bauteile in einer eindeutigen Position relativ zueinander befestigt sind. Die eindeutige Positionierung kann beispielsweise über die Abmessungen des Adapterelements sichergestellt werden.

Bei einer Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an einem Bauteil der Front- oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bedeutet dies bspw., dass sich das Adapterelement bei an dem Bauteil befestigter Beleuchtungseinrichtung an der Beleuchtungseinrichtung und an dem Bauteil derart abstützt, dass die Beleuchtungseinrichtung nach der Befestigung an dem Bauteil in einer eindeutigen Position relativ zu dem Bauteil befestigt ist. Eine Positionierung in X-Richtung kann bspw. durch Ausbilden von entsprechenden Abstandsbereichen unterschiedlicher Stärke erzielt werden. Die Abstandsbereiche erstrecken sich zwischen der ersten Öffnung der Beleuchtungseinrichtung und der zweiten Öffnung des Bauteils von dem hohlzylinderförmigen Teil des Adapterelements radial nach außen. An der einen Stirnseite des Abstandsbereiches liegt also die Beleuchtungseinrichtung und an der gegenüberliegenden Stirnseite das Bauteil an.

Eine Positionierung der Beleuchtungseinrichtung in Y- und Z- Richtung kann bspw. durch einen Versatz des Außenumfangs des hohlzylinderförmigen Teils, der in die erste Öffnung eingeführt wird, relativ zu dem Außenumfang des hohlzylinderförmigen Teils, der in die zweite Öffnung eingeführt wird, quer zur Längsachse der hohlzylinderförmigen Teile. Trotz des Versatzes fluchten der Innenumfang des hohlzylinderförmigen Teils, der in die erste Öffnung eingeführt wird, und der Innenumfang des hohlzylinderförmigen Teils, der in die zweite Öffnung eingeführt wird, um nach wie vor das Einführen der Schraube zu ermöglichen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Abmessungen des Adapterelements im Rahmen der Herstellung des Adapterelements in Abhängigkeit von der Position von zuvor montierten Bauteilen relativ zueinander derart variierbar sind, dass stets eine vorgebbare Position der Bauteile relativ zueinander gegeben ist. Im Rahmen der Befestigung der Beleuchtungseinrichtung an der Karosserie werden bspw. kontinuierlich die Spaltmaße zwischen der Beleuchtungseinrichtung und der Karosserie überwacht. Falls die Position der Beleuchtungseinrichtung relativ zu dem Bauteil von einer vorgegebenen Position abweicht, werden die Abmessungen des Adapterelements unter Berücksichtigung dieser Abweichung neu berechnet. Diese neuen Abmessungen fließen in die Herstellung weiterer Adapterelemente ein. Mit Hilfe dieser weiteren Adapterelemente kann also eine Abweichung der Position der Beleuchtungseinrichtung relativ zu dem Bauteil von einer vorgegebenen Position korrigiert werden. Es ist denkbar, die Abweichungen von zuvor montierten Beleuchtungseinrichtungen relativ zu dem Bauteil nicht unmittelbar, sondern erst nach einer Gewichtung oder Mittelwertbildung in die Berechnung der Abmessungen für weitere Adapterelemente einfließen zu lassen.

Die erfindungsgemäßen Befestigungsmittel können zum Verbinden beliebiger Bauteile miteinander verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel zum Verbinden zweier Bauteile miteinander im Kraftfahrzeugbereich. Insbesondere ist an die Verwendung der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an einem zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildenden Bauteil gedacht.

Es wird des weiteren ein Verfahren zur Herstellung eines Adapterelements zum Einsatz in den erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln vorgeschlagen, wobei im Rahmen der Herstellung des Adapterelements die Abmessungen des herzustellenden Adapterelements in Abhängigkeit von der Position von mittels zuvor hergestellter Adapterelemente bereits montierten Bauteilen relativ zueinander derart bestimmt werden, dass eine vorgebbare Position von mittels des herzustellenden Adapterelements zu montierenden Bauteilen relativ zueinander gegeben ist.

Vorteilhafterweise wird das Adapterelement durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. Mit dem Spritzgießverfahren können geänderte Abmessungen des Adapterelements ohne große zeitliche Verzögerungen und ohne viel Arbeitsaufwand für ein Umrüsten von Maschinen o. ä. realisiert werden.

Als eine weitere Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird ausgehend von dem Verfahren zum Verbinden zweier Bauteile miteinander mittels Befestigungsmittel vorgeschlagen, dass die erfindungsgemäßen Befestigungsmittel verwendet werden.

Ebenso wird ausgehend von dem Verfahren zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an einem Bauteil, das zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildet, mittels Befestigungsmittel vorgeschlagen, dass die erfindungsgemäßen Befestigungsmittel verwendet werden.

Zeichnungen

Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 den Einsatz von erfindungsgemäßen Befestigungsmitteln zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung an einem Bauteil der Front- oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform;

Fig. 2 ein Adapterelement der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform im Schnitt;

Fig. 3a das Adapterelement aus Fig. 2 mit einer darin eingeführten Schraube; und

Fig. 3b das Adapterelement aus Fig. 3a mit angezogener Schraube.

Fig. 4 ein Adapterelement gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungform in einer Ansicht von vorne;

Fig. 5 das Adapterelement aus Fig. 4 im Schnitt entlang der Linie V-V; und

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Adapterelements der erfindungsgemäßen Befestigungsmittel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist eine als Kraftfahrzeugscheinwerfer ausgebildete Beleuchtungseinrichtung in ihrer Gesamtheit mit den Bezugszeichen 1 bezeichnet. Die Lichtaustrittsrichtung des Scheinwerfers ist durch einen Pfeil 1a verdeutlicht. Die Beleuchtungseinrichtung 1 weist zwei Befestigungselemente 2 auf, mit denen die Beleuchtungseinrichtung 1 an einem Bauteil 3 befestigt werden kann, das die Frontpartie eines Kraftfahrzeugs bildet. In ähnlicher Weise kann auch eine als Kraftfahrzeugrückleuchte ausgebildete Beleuchtungseinrichtung an einem Bauteil befestigt werden, das die Heckpartie des Kraftfahrzeugs bildet.

Zur Befestigung der Beleuchtungseinrichtung 1 an dem Bauteil 3 werden erfindungsgemäße Befestigungsmittel mit Adapterelementen 4 eingesetzt, von denen jeweils eines zwischen einem Befestigungselement 2 und dem Bauteil 3 angeordnet ist. Zwischen der Beleuchtungseinrichtung 1 und dem Bauteil 3 können auch mehr als die zwei dargestellten Befestigungspunkte, vorzugsweise drei Befestigungspunkte, vorgesehen sein. Das Bauteil 3 ist beispielsweise ein Querträger der Karosserie oder eine Stoßstange des Kraftfahrzeugs.

Die Befestigungselemente 2 der Beleuchtungseinrichtung 1 weisen erste Öffnungen 5 auf, und das Bauteil 3 weist zweite Öffnungen 6 auf. Das Adapterelement 4 wird mit einem ersten Teil 7 durch die erste Öffnung 5 und mit einem zweiten Teil 8 durch die zweite Öffnung 6 hindurchgeführt und in den Öffnungen 5, 6 festgelegt (vgl. Fig. 2, Fig. 3a und Fig. 3b).

In Fig. 2 ist der Aufbau des Adapterelements 4 im Detail dargestellt. Das durch die erste Öffnung 5 und durch die zweite Öffnung 6 hindurchführbare Teil 7, 8 des Adapterelements 4 ist hohlzylinderförmig ausgebildet. Der hohlzylinderförmige Teil 7, 8 ist zur Aufnahme eines Schafts 9 einer Schraube 10 über eine Aufnahmeöffnung 21 geeignet (vgl. Fig. 3a). Der hohlzylinderförmige Teil 7, 8 des Adapterelements 4 steht an einem der Aufnahmeöffnung 21 gegenüberliegenden Ende 12 des Adapterelements 4 über die Öffnungen 5, 6 über.

In dem überstehenden Bereich des Adapterelements 4 ist ein Schraubbereich 13 ausgebildet, der bei vollständig eingeführter Schraube 10 mit einem Gewinde 14 der Schraube 10 formschlüssig in Eingriff tritt. Zwischen dem Schraubbereich 13 und einem der Aufnahmeöffnung 21 zugewandter. Ende 15 des Adapterelements 4 ist ein Nietbereich 16 ausgebildet, der sich bei einer axialen Druckbelastung auf das Adapterelement 4 radial nach außen verformt und einen Nietkopf 17 bildet (vgl. Fig. 3b). Dabei wird der Nietbereich 16 kalt verformt. Der Nietkopf 17 bildet eine unlösbare Verbindung, die eine sichere und zuverlässige Befestigung der Beleuchtungseinrichtung 1 an dem Bauteil 3 darstellt.

Zum Schutz vor Verletzung oder vor Beschädigung eines elektrischen Leiters weist der hohlzylinderförmige Teil 7, 8 des Adapterelements 4 auf einer dem Nietbereich 16 gegenüberliegenden Seite des Schraubbereichs 13 einen Abdeckbereich 18 auf. Der Abdeckbereich 18 überdeckt eine insbesondere bei angezogenener Schraube 10 unter Umständen über den Schraubbereich 13 vorstehende Spitze des Schraubenschafts 9.

Nach der Fertigung der Beleuchtungseinrichtung 1 werden die Adapterelemente 4 zunächst jeweils mit ihrem hohlzylinderförmigen Teil 7 in die erste Öffnung 5 der Befestigungselemente 2 eingeführt. Das Adapterelement 4 ist mittels Reibschluss oder mittels Formschluss verliersicher in der ersten Öffnung 5 gehalten. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Adapterelement 4 mittels einer Formschlussverbindung in der ersten Öffnung 5 gehalten. Die Formschlussverbindung wird durch Rastnasen 19 an dem der Aufnahmeöffnung 21 zugewandten Ende 15 des Adapterelements 4 gebildet, die in entsprechende Vertiefungen an der Innenseite der ersten Öffnung 5 formschlüssig eingreifen. Durch die in die Vertiefungen eingreifenden Rastnasen 19 ist gleichzeitig eine Verdrehsicherung des Adapterelements 4 in der ersten Öffnung 5 gegeben.

In die Adapterelemente 4 wird dann jeweils eine Schraube 10 soweit eingeschraubt, bis ein Schraubkopf 11 bündig an einem Kragenbereich der Befestigungselemente 2 um die ersten Öffnungen 5 herum anliegt. Dabei tritt das distale Ende des Gewindes 14 der Schrauben 10 mit dem Schraubbereich 13 des Adapterelements 4 formschlüssig in Verbindung, indem beispielsweise das Gewinde 14 beim Eindrehen der Schraube 10 ein Innengewinde in den Schraubbereich 13 schneidet. Somit sind auch die Schrauben 10 verliersicher in den Adapterelementen 4 gehalten. Insgesamt ergibt sich also eine als Einzelteil gut handhabbare Montageeinheit umfassend die Beleuchtungseinrichtung 1, die Adapterelemente 4 und die Schrauben 10. Die Montageeinheit ist montagefertig und kann ohne zusätzliche Befestigungsmittel einfach durch Einsetzen der Adapterelemente 4 in die zweiten Öffnungen 6 und Festdrehen der Schrauben 10 an dem Bauteil 3 befestigt werden.

Die Montageeinheit wird zur Befestigung an dem Bauteil 3 in eine Position relativ zu dem Bauteil 3 gebracht, in der der hohlzylinderförmige Teil 8 des Adapterelements 4 mit den zweiten Öffnungen 6 in dem Bauteil 3 fluchtet und in diese eingeführt werden kann. Nach dem Einführen der Adapterelemente 4 in die zweiten Öffnungen 6 des Bauteils 3 werden die Schrauben 10 angezogen. Dadurch wirkt in axialer Richtung eine Druckbelastung zwischen dem Schraubbereich 13 und dem der Aufnahmeöffnung 21 zugewandten Ende 15 des Adapterelements 4 auf das Adapterelement 4. Aufgrund dieser axialen Druckbelastung wird der Nietbereich 16 gestaucht und radial nach außen kalt verformt. Infolge dessen bildet der Nietbereich den Nietkopf 17 aus. Die Befestigungselemente 2 der Beleuchtungseinrichtung 1 und das Bauteil 3 sind zwischen dem Schraubkopf 11 und dem Nietkopf 17 eingespannt.

Die genaue Position der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauteil 3 in X-Richtung wird durch die Stärke eines zwischen den Befestigungselementen 2 und dem Bauteil 3 angeordneten Abstandselements 20 definiert. Das Abstandselement 20 erstreckt sich von dem Außenumfang des Adapterelements 4 zwischen dem Nietbereich 16 und dem der Aufnahmeöffnung 21 zugewandten Ende 15 des Adapterelements 4 kragenförmig radial nach außen. Durch die feste Nietverbindung ist in Verbindung mit dem Abstandselement 20 eine hochgenaue Positionierung der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauteil 3 in X-Richtung möglich.

Eine Positionierung der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauteil 3 in Y- und Z-Richtung kann bspw. dadurch erzielt werden, dass der Außenumfang des hohlzylinderförmigen Teils 7 um eine Längsachse 22 des Adapterelements 4 versetzt zu dem Außenumfang des hohlzylinderförmigen Teils 8 ausgebildet wird (vgl. Fig. 4 und 5). Bei dem in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der hohlzylinderförmige Teil 8 hauptsächlich in positive Y-Richtung und ein wenig in positive Z-Richtung versetzt zu dem hohlzylinderförmigen Teil 7 ausgebildet. Der im Inneren der hohlzylinderförmigen Teile 7, 8 ausgebildete Innenumfang fluchtet jedoch, so dass die Schraube 10 problemlos in das Adapterelement 4 eingeführt werden kann.

Durch das erfindungsgemäße Adapterelement 4 ergibt sich also eine hochgenaue Positionierung der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauelement 3 in X-, Y- und Z-Richtung. Durch Variation der Abmessungen des Adapterelements 4 kann die Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu der Karosserie des Kraftfahrzeugs innerhalb bestimmter Grenzen beliebig positioniert werden. Wenn es bei einem eingeschwungenen Fertigungsprozess bspw. aufgrund von Toleranzen im Karosserierohbau zu einer Veränderung der Position der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauteil 3, d. h. zu einer Veränderung der Spaltmaße zwischen der Beleuchtungseinrichtung 1 und der Karosserie, kommt, können die Abmessungen von zukünftig zu produzierenden Adapterelementen 4 derart korrigiert werden, dass sich für Beleuchtungseinrichtungen 1, die mit den zukünftig produzierten Adapterelementen 4 an dem Bauteil 3 befestigt werden, wieder die gewünschten Spaltmaße ergeben.

Die Adapterelemente 4 sind aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus Polyamid, mittels Spritzgießverfahren hergestellt. Dadurch können veränderte Abmessungen der Adapterelemente 4 schnell und ohne großen Aufwand realisiert werden. Die Reaktionszeit von der Detektion veränderterter Spaltmaße bis zum Einsatz von Adapterelementen 4 mit entsprechend korrigierten Abmessungen ist so kurz, dass in einem eingeschwungenen Fertigungsprozess die vorgegebenen Spaltmaße stets innerhalb gegebener Toleranzen liegen.

In Fig. 6 ist ein Ablaufdiagramm eines entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Adapterelements 4 dargestellt. Das Verfahren beginnt in einem Funktionsblock 30. Anschließend werden in einem Funktionsblock 31 vorgegebene Abmessungen 31 für das Adapterelement 4 geladen. Diese Abmessungen sind bspw. Standard-Abmessungen oder Abmessungen, die im Anschluß an eine frühere Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abgespeichert wurden. In einem Funtionsblock 32 wird dann ein Adapterelement 4 mit den entsprechenden Abmessungen gefertigt.

Unter Einsatz dieses Adapterelements 4 wird in einem Funktionsblock 33 dann eine Beleuchtungseinrichtung 1 an dem Bauteil 3 befestigt. Anschließend werden in einem Funktionsblock 34 die Spaltmaße zwischen der Beleuchtungseinrichtung 1 und der Karosserie des Kraftfahrzeugs, d. h. die Position der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu dem Bauteil 3, erfasst. In Abhängigkeit von den erfassten Spaltmaßen und von Sollwerten für die Spaltmaße werden dann in einem Funktionsblock 35 korrigierte Werte für die Abmessungen von zukünftig zu produzierenden Adapterelementen 4 ermittelt. Die korrigierten Abmessungen werden dann bei der Fertigung weiterer Adapterelemente 4 in dem Funktionsblock 32 berücksichtigt. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt gewissermaßen einen Regelkreis dar, bei dem die Führungsgröße eine Soll-Position der Beleuchtungseinrichtung 1 relativ zu der Karosserie des Kraftfahrzeugs ist und die Stellgröße den Abmessungen der Adapterelemente 4 entspricht.

Claims (11)

1. Befestigungsmittel zur Befestigung eines ersten Bauteils in Form einer Beleuchtungseinrichtung (1) an einem zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildenden zweiten Bauteil (3), wobei die Befestigungsmittel eine Schraube (10) umfassen, die bei in einer Verbindungsposition relativ zueinander positionierten Bauteilen (1, 3) zumindest teilweise in eine erste Öffnung (5) an dem ersten Bauteil (1) und in eine zweite Öffnung (6) an dem zweiten Bauteil (3) einführbar und darin festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsmittel ein Adapterelement (4) umfassen, das in die erste Öffnung (5) und in die zweite Öffnung (6) einführbar ist, wobei der durch die erste Öffnung (5) und durch die zweite Öffnung (6) hindurchführbare Teil (7, 8) des Adapterelements (4) hohlzylinderförmig ausgebildet und zur Aufnahme der Schraube (10) über eine Aufnahmeöffnung (21) geeignet ist, dass der hohlzylinderförmige Teil (7, 8) an einem der Aufnahmeöffnung (21) gegenüberliegenden Ende (12) über die Öffnungen (5, 6) übersteht und dass in dem überstehenden Bereich des Adapterelements (4) ein Schraubbereich (13), der bei vollständig eingeführter Schraube (10) mit einem Gewinde (14) der Schraube (10) formschlüssig in Eingriff tritt, und zwischen dem Schraubbereich (13) und einem der Aufnahmeöffnung (21) zugewandten Ende (15) des Adapterelements (4) ein Nietbereich (16) aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff ausgebildet ist, der sich bei einer axialen Druckbelastung auf das Adapterelement (4) radial nach außen bleibend verformt.

2. Befestigungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (4) aus Kunststoff besteht.

3. Befestigungsmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (4) aus einem hochschlagzähen thermoplastischen Kunststoff besteht.

4. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylinderförmige Teil (7, 8) des Adapterelements (4) einer dem Nietbereich (16) gegenüberliegenden Seite des Schraubbereichs (13) einen Abdeckbereich (18) aufweist, der zumindest bei angezogener Schraube (10) das distale Ende des Schraubenschafts (9) umgibt.

5. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (4) nach dem Einführen des hohlzylinderförmigen Teils (7) in die erste Öffnung (5) darin reibschlüssig festgelegt ist.

6. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (4) nach dem Einführen des hohlzylinderförmigen Teils (7) in die erste Öffnung (5) darin formschlüssig festgelegt ist.

7. Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Adapterelement (4) bei miteinander verbundenen Bauteilen (1, 3) derart an den Bauteilen (1, 3) abstützt, dass die Bauteile (1, 3) in einer eindeutigen Position relativ zueinander befestigt sind.

8. Befestigungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des Adapterelements (4) im Rahmen der Herstellung des Adapterelements (4) in Abhängigkeit von der Position von zuvor montierten Bauteilen (1, 3) relativ zueinander derart variierbar sind, dass stets eine vorgebbare Position der Bauteile (1, 3) relativ zueinander gegeben ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Adapterelements (4) zum Einsatz in Befestigungsmitteln nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Rahmen der Herstellung des Adapterelements (4) die Abmessungen des herzustellenden Adapterelements (4) in Abhängigkeit von der Position von mittels zuvor hergestellter Adapterelemente (4) bereits montierten Bauteilen (1, 3) relativ zueinander derart bestimmt werden, dass eine vorgebbare Position von mittels des herzustellenden Adapterelements (4) zu montierenden Bauteilen (1, 3) relativ zueinander gegeben ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Adapterelement (4) durch ein Spritzgießverfahren hergestellt wird.

11. Verfahren zur Befestigung einer Beleuchtungseinrichtung (1) an einem zumindest teilweise eine Front- und/oder Heckpartie eines Kraftfahrzeugs bildenden Bauteil (3) mittels Befestigungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis 8 verwendet werden.