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Die Erfindung betrifft ein Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Vormontage desselben gemäß Patentanspruch 1 bzw. 9.
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Aus der
EP 1 232 932 B1 ist bereits ein Frontendmodul, hier als Fronteinheit bezeichnet, bekannt, welche eine Scheinwerfereinheit umfasst, die ihrerseits von einem separat ausgebildeten Träger aufgenommen und mit demselben vermittels mechanischer Befestigungselemente, wie Schrauben oder Niete, fest verbunden ist. Der Träger selbst ist einenends an einer Strebe der Fronteinheit festgelegt und fungiert anderenends als ein Befestigungspunkt für ein vorderes Teil eines Kotflügels. Des Weiteren beschreibt die
DE 30 30 427 A1 eine Beleuchtungseinrichtung in Form eines sogenannten Gehäusescheinwerfers für Kraftfahrzeuge, welche mittels einer Rastverbindung am Frontteil des Kraftfahrzeugs befestigbar ist. Hierbei weist das Gehäuse besagten Scheinwerfers mehrere Hinterschneidungen auf, in welche je ein vom Frontteil abstehender und einstückig mit demselben ausgebildeter Federhaken eingreift und die Rastverbindung (Federrasten) bildet. Mit der
DE 36 10 361 A1 werden rastenartige Befestigungen für Scheinwerfer offenbart, die ihrerseits metallene Federzungen umfassen. Schließlich ist aus der
DE 10 2006 008 240 A1 eine Befestigungsvorrichtung für einen Scheinwerfer an einem Fahrzeug mit einem ersten und einem zweiten Halterungsteil bekannt, die ihrerseits mittels Schnellbefestigungsmittel in definierter Position am Scheinwerfer lösbar anordbar sind. Das erste Halterungsteil dient der Befestigung des Scheinwerfers an einem oberen Längsträger, wogegen das zweite Halterungsteil der Befestigung des Scheinwerfers an einem Frontendmontageträger dient. Der Scheinwerfer bildet sozusagen mit den beiden Halterungsteilen eine Vormontageeinheit, die ihrerseits im Rahmen der Endmontage am karosseriefesten oberen Längsträger und Frontendmontageträger angeschraubt wird.
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Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Frontendmodul mit einem einen Scheinwerfer aufnehmenden Scheinwerfergehäuse zu schaffen, welches im Hinblick auf den Stand der Technik weiter verbessert ist und sowohl eine einfache und kostengünstige Vormontage desselben als auch eine komfortable Demontage insbesondere des Scheinwerfers gestattet. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein geeignetes Verfahren zur Vormontage des besagten Frontendmoduls anzugeben.
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Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch ein Frontendmodul für ein Kraftfahrzeug, mit einem einen Scheinwerfer aufnehmenden Scheinwerfergehäuse, welches auf einem Scheinwerferträger abgestützt ist, und mit einem das Scheinwerfergehäuse sowie den Scheinwerferträger tragenden Montageträger, wobei das Scheinwerfergehäuse sowohl mit dem Scheinwerferträger als auch mit dem Montageträger durch Relativverschiebung derselben zueinander formschlüssig verbindbar ist, indem wenigstens ein erstes Formschlusselement in Form eines Rastelementes mit zwei Raststellungen vorgesehen ist, mittels welchem in der ersten Raststellung eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Scheinwerferträger in Montagerichtung bewerkstelligbar ist, wobei durch weiteres Verschieben des Scheinwerfergehäuses in Montagerichtung das Rastelement in seine zweite Raststellung überführbar ist, und wobei in dieser zweiten Raststellung des Rastelements vermittels wenigstens eines zweiten Formschlusselementes zusätzlich eine feste, jedoch lösbare Formschlussverbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Montageträger quer zur Montagerichtung bewerkstelligbar ist.
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Durch diese Maßnahme ist vorteilhaft im Rahmen einer Vormontage allein durch die Aufbringung einer Kraft in Montagerichtung auf den Scheinwerfer bzw. auf das denselben aufnehmende Scheinwerfergehäuse ein ausreichender Verbund aus Scheinwerfergehäuse, Scheinwerferträger und Montageträger erzielbar, woraus insbesondere eine erhebliche Reduzierung der Montagezeit im Rahmen der sich anschließenden Endmontage des erzeugten Frontendmoduls an das Frontend und dazu benachbarte Bauteile des Kraftfahrzeugs, wie einen Kotflügel etc., resultiert. Herkömmlich erforderliche zusätzliche Montagevorrichtungen, wie z. B. Lehren, sind entbehrlich. Im Rahmen der sich dann anschließenden Endmontage kann in an sich bekannter Art und Weise eine weitestgehend starre Verbindung zwischen besagten Modulkomponenten des Frontendmoduls untereinander und den benachbarten Bauteile mittels herkömmlicher mechanischer Befestigungselemente, wie Schrauben, Niete und dgl., bewerkstelligt werden, wobei nicht zu vermeidende Toleranzen noch ausgleichbar sind, beispielsweise vermittels entsprechend ausgebildeter, d. h., im Durchmesser vergrößerter Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der Schrauben, Niete und dgl.
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Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.
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Danach ist gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform das wenigstens eine erste Formschlusselement in Form des Rastelementes durch eine am Scheinwerferträger einenends abgestützte und sich in Montagerichtung erstreckende federelastische Rastnase mit einem Federweg quer zur Montagerichtung sowie mit einem zum Scheinwerfergehäuse hin angeformten Rastabschnitt gebildet, wobei der Rastabschnitt in der ersten Raststellung zwischen einem in Montagerichtung gesehen ersten und zweiten am Scheinwerfergehäuse fest angeordneten Stegelement formschlüssig fixierbar ist, und wobei im besagten Rastabschnitt eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher das erste Stegelement in der zweiten Raststellung des Rastelementes formschlüssig fixierbar ist.
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Durch die Erfindung mit erfasst ist auch eine zur vorbeschriebenen Ausgestaltung umgekehrte, jedoch wirkungsgleiche Anordnung der einzelnen Bestandteile des Formschlusselementes, indem das wenigstens eine erste Formschlusselement in Form des Rastelementes durch eine am Scheinwerfergehäuse einenends abgestützte und sich in Montagerichtung erstreckende federelastische Rastnase mit einem Federweg quer zur Montagerichtung sowie mit einem zum Scheinwerferträger hin angeformten Rastabschnitt gebildet ist, wobei der Rastabschnitt in der ersten Raststellung zwischen einem in Montagerichtung gesehen ersten und zweiten am Scheinwerferträger fest angeordneten Stegelement formschlüssig fixierbar ist, und wobei im besagten Rastabschnitt eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher das erste Stegelement in der zweiten Raststellung des Rastelementes formschlüssig fixierbar ist.
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Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann die Rastnase vorteilhaft an ihrem freien Ende eine Abstellung aufweisen, an welcher zum Zwecke des Lösens der Rastverbindung ein Werkzeug ansetzbar ist.
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Was das zweite Formschlusselement anbelangt, ist dieses durch ein in Montagerichtung weisendes stiftartiges Element gebildet, welches nach Überführung des wenigstens einen Rastelementes von der ersten Raststellung in die zweite Raststellung von einem laschenartigen Element aufgenommen ist. Hierbei können das stiftartige Element am Scheinwerferträger und das laschenartige Element am Scheinwerfergehäuse oder auch umgekehrt angeordnet sein.
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Wie die Erfindung noch vorsieht, können die zueinander korrespondierenden Bauteile des ersten und zweiten Formschlusselementes jeweils einstückig mit dem jeweils zugeordneten Bauteil des Frontendmoduls ausgebildet sein.
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Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit einem Frontendmodul der oben beschrieben Art.
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Das Verfahren zur Vormontage eines Frontendmoduls für ein Kraftfahrzeug, mit einem einen Scheinwerfer aufnehmenden Scheinwerfergehäuse, welches auf einem Scheinwerferträger abgestützt ist, und mit einem das Scheinwerfergehäuse sowie den Scheinwerferträger tragenden Montageträger, zeichnet sich durch folgende Verfahrensschritte aus:
- a) formschlüssige Verbindung des Scheinwerfergehäuses mit dem Scheinwerferträger mittels wenigstens eines ersten Formschlusselementes in Form eines Rastelementes mit zwei Raststellungen, wobei durch eine Relativverschiebung des Scheinwerfergehäuses zum Scheinwerferträger in der ersten Raststellung eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen denselben in Montagerichtung bewerkstelligt wird,
- b) Zusammenführen des Verbundes aus Scheinwerfergehäuse und Scheinwerferträger mit dem Montageträger und Fixierung des Scheinwerferträgers am Montageträger,
- c) Überwinden der ersten Raststellung und Überführung des Rastelementes in die zweite Raststellung durch weiteres Verschieben des Scheinwerfergehäuses in Montagerichtung, und
- d) Bewerkstelligung einer zusätzlichen festen, jedoch lösbaren Formschlussverbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Montageträger quer zur Montagerichtung vermittels wenigstens eines zweiten Formschlusselementes.
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Im Hinblick auf die Verfahrensschritte a) und c) wird als erstes Formschlusselement in Form des Rastelementes eine am Scheinwerferträger einenends abgestützte und sich in Montagerichtung erstreckende federelastische Rastnase mit einem Federweg quer zur Montagerichtung sowie mit einem zum Scheinwerfergehäuse hin angeformten Rastabschnitt verwendet, wobei der Rastabschnitt in der ersten Raststellung zwischen einem in Montagerichtung gesehen ersten und zweiten am Scheinwerfergehäuse fest angeordneten Stegelement formschlüssig fixiert wird, und wobei im besagten Rastabschnitt eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher das erste Stegelement in der zweiten Raststellung des Rastelementes formschlüssig fixiert wird.
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Demgegenüber kann es im Hinblick auf die Verfahrensschritte a) und c) auch angezeigt sein, dass als erstes Formschlusselement in Form des Rastelementes eine am Scheinwerfergehäuse einenends abgestützte und sich in Montagerichtung erstreckende federelastische Rastnase mit einem Federweg quer zur Montagerichtung sowie mit einem zum Scheinwerferträger hin angeformten Rastabschnitt verwendet wird, wobei der Rastabschnitt in der ersten Raststellung zwischen einem in Montagerichtung gesehen ersten und zweiten am Scheinwerferträger fest angeordneten Stegelement formschlüssig fixiert wird, und wobei im besagten Rastabschnitt eine Ausnehmung vorgesehen ist, in welcher das erste Stegelement in der zweiten Raststellung des Rastelementes formschlüssig fixiert wird.
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Im Hinblick auf den Verfahrensschritt d) wird als zweites Formschlusselement vorzugsweise ein in Montagerichtung weisendes stiftartiges Element verwendet, welches nach Überführung des wenigstens einen Rastelementes von der ersten Raststellung in die zweite Raststellung von einem laschenartigen Element aufgenommen wird.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:
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1 den Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht, mit einem an der Fahrzeugkarosserie befestigbaren Fronend mit daran festgelegten Frontendmodulen der erfindungsgemäßen Art,
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2 die Darstellung der Montage eines Scheinwerfergehäuses mit einem Scheinwerferträger im Rahmen einer Vormontage des Frontendmoduls nach 1 [Verfahrensschritt a)],
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3 den montierten Verbund nach 2 in einer perspektivischen Ansicht von schräg hinten,
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4 den Befestigungsbereich zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Scheinwerferträger nach 3 in einer perspektivischen Schnittansicht mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten ersten Formschlusselement in Form eines Rastelementes [Detailansicht „Z”],
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5 das Rastelement nach 4 in einer zweidimensionalen Schnittansicht,
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6 die Darstellung der Montage des Verbundes aus Schweinwerfergehäuse und Scheinwerferträger nach 3 mit einem Montageträger [Verfahrenschritte b)–d)],
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7 das im Rahmen der besagten Vormontage fertig montierte Frontendmodul in einer perspektivischen Ansicht von schräg vorn,
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8 den Befestigungsbereich zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Scheinwerferträger nach 3 nach Durchführung der Verfahrensschritte b)–d) [Detailansicht „Y”],
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9 das Rastelement nach 8 in einer zweidimensionalen Schnittansicht,
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10 eine Explosionsdarstellung der Endmontage der erfindungsgemäßen Frontendmodule am Frontend, und
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11 den Befestigungsbereich zwischen dem Scheinwerfergehäuse und dem Scheinwerferträger eines endmontierten Frontendmoduls von unten gesehen zum Zeitpunkt eines beabsichtigten Lösens der durch das erste Formschlusselement realisierten Rastverbindung.
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1 zeigt den Vorderwagen eines Kraftfahrzeugs mit einem an Längsträgern 1 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 mittels Befestigungsschrauben 3 befestigbaren Fronend 4 mit je einem daran beidseitig desselben festgelegten Frontendmodul 5.
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Das Frondendmodul 5 setzt sich im Wesentlichen aus einem an sich bekannten und demgemäß im Detail nicht näher gezeigten Scheinwerfer, der seinerseits von einem Scheinwerfergehäuse 6 aufgenommen ist, einem das Scheinwerfergehäuse 6 abstützenden Scheinwerferträger 7 und einem Scheinwerfergehäuse 6 samt Scheinwerferträger 7 tragenden Montageträger 8 zusammen, der wiederum mit dem Frontend 4 und benachbarten Bauteilen der Kraftfahrzeugkarosserie 2, wie beispielsweise einem Kotflügel 9, fest verbindbar ist. Die Erfindung beschränkt sich im Wesentlichen auf besagtes Frontendmodul 5 sowie dessen Vormontage respektive dessen Zusammenbau aus Scheinwerfergehäuse 6, Scheinwerferträger 7 und Montageträger 8.
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So ist vorgesehen, dass im Rahmen der in Rede stehenden Vormontage das Scheinwerfergehäuse 6 sowohl mit dem Scheinwerferträger 7 als auch mit dem Montageträger 8 durch Relativverschiebung derselben zueinander formschlüssig verbindbar ist, woraus, wie bereits oben dargetan, ein ausreichender Montageverbund derselben bzgl. einer sich anschließenden Endmontage resultiert, der insbesondere eine erheblich Reduzierung von Montagezeit im Rahmen der sich anschließenden Endmontage des Frontendmoduls 5 an das Frontend 4 und an dazu benachbarte Bauteile des Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise an einen Kotflügel 9, bewirkt.
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Gemäß den 2 und 3 wird zunächst das Scheinwerfergehäuse 6 mit dem Scheinwerferträger 7 formschlüssig verbunden, indem vorliegend das Scheinwerfergehäuse 6 auf den Scheinwerferträger 7 aufgesetzt und in Pfeilrichtung 10, d. h., im eingebauten Zustand des Frontendmoduls 5 und in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, entgegen der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verschoben wird (Montagerichtung 10 = X-Richtung). Durch diese Maßnahme ist gestattet, dass wenigstens ein sowohl dem Scheinwerfergehäuse 6 als auch dem Scheinwerferträger 7 zugeordnetes erstes Formschlusselement in Form eines Rastelementes 11, welches über zwei Raststellungen „I” und „II” verfügt, in die erste Raststellung „I” überführt wird und eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse 6 und dem Scheinwerferträger 7 in Montagerichtung 10 (X-Richtung) bewerkstelligt.
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Besagtes erstes Formschlusselement in Form des Rastelementes 11 ist vorliegend durch eine am Scheinwerferträger 7 einenends abgestützte und sich in Montagerichtung 10 erstreckende federelastische Rastnase 12 mit einem Federweg quer zur Montagerichtung 10 sowie mit einem zum Scheinwerfergehäuse 6 hin angeformten Rastabschnitt 13 gebildet, der seinerseits in der ersten Raststellung „I” zwischen einem in Montagerichtung 10 gesehen ersten und zweiten am Scheinwerfergehäuse 6 fest angeordneten Stegelement 14, 15 formschlüssig fixierbar ist, d. h., in den zwischen den Stegelementen 14, 15 gebildeten Freiraum formschlüssig eindringt (4 und 5).
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Wie insbesondere der 4 im Detail zu entnehmen ist, sind die Stegelemente 14, 15 vorliegend durch gegenüberliegende Ringabschnitte eines kreisringförmigen Steges des Scheinwerfergehäuses 6 gebildet, wodurch eine hohe Eigensteifigkeit der Stegelemente 14, 15 gewährleistet ist.
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Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform des ersten Formschlusselementes, sondern umfasst auch eine Ausführung, die sich ihrerseits beispielsweise durch ein am Scheinwerfergehäuse 6 angeordnetes Rastelement 11 und dazu korrespondierende und am Scheinwerferträger 7 angeordnete Stegelemente 14, 15 auszeichnet (nicht näher dargestellt).
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Ist der Verbund aus Scheinwerfergehäuse 6 und Scheinwerferträger 7 wie oben beschrieben erstellt, wird derselbe gemäß 6 mit dem Montageträger 8 zusammengeführt, indem der Scheinwerferträger 7 auf dem Montageträger 8 aufgesetzt und an demselben fixiert wird, wozu sich nicht näher gezeigte, jedoch an sich bekannte und an einem der beiden zu verbindenden Bauteile angeordnete Stiftelemente, die in korrespondierende Aufnahmen eingreifen, anbieten.
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Hiernach wird das Scheinwerfergehäuse 6 in Richtung des Pfeiles 10 respektive in Montagerichtung 10 weiter verschoben, wodurch die erste Raststellung „I” überwunden und das Rastelement 11 in die zweite Raststellung „II” überführt wird.
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Im Hinblick darauf verfügt der oben bereits erwähnte Rastabschnitt 13 der federelastischen Rastnase 12 des Rastelementes 11 über eine Ausnehmung 16, in welcher das am Scheinwerfergehäuse 6 angeordnete erste Stegelement 14 formschlüssig eindringend fixiert wird (8 und 9).
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Besagte Ausnehmung 16 ist derart angeordnet, dass das Scheinwerfergehäuse 6 in dieser zweiten Raststellung „II” an einer benachbarten Anschlussfläche 17 des Scheinwerferträgers 7 zur Anlage kommt und eine feste, jedoch lösbare Verbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse 6 und dem Scheinwerferträger 7 in Montagerichtung 10 bzw. in X-Richtung bewirkt (9).
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Gleichzeitig ist unter Verweis auf 7 eine feste, jedoch lösbare Formschlussverbindung zwischen dem Scheinwerfergehäuse 6 und dem Montageträger 8 quer zur Montagerichtung 10 gestattet, indem wenigstens ein zweites Formschlusselement vorgesehen ist, das seinerseits durch ein in Montagerichtung 10 weisendes stiftartiges Element 18 gebildet ist, welches nach Überführung des wenigstens einen ersten Formschlusselementes in Form des Rastelementes 11 von der ersten Raststellung „I” in die zweite Raststellung „II” von einem laschenartigen Element 19 aufgenommen ist/wird.
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Vorliegend sind zwei am Montageträger 8 fest angeordnete stiftartiges Elemente 18 vorgesehen, die ihrerseits von am Scheinwerfergehäuse 6 fest angeordneten laschenartigen Elementen 19 formschlüssig aufgenommen sind (7). Sicherlich kann auch eine umgekehrte Anordnung der Bestandteile des zweiten Formschlusselementes angezeigt sein und ist demgemäß durch die Erfindung mit erfasst.
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Aufgrund der Tatsache, dass insbesondere das Scheinwerfergehäuse 6 und der Scheinwerferträger 7 überwiegend aus Kunststoff nach beispielsweise einem an sich bekannten Spritzgussverfahren gefertigt werden, bietet es sich an, die zueinander korrespondierenden Bauteile des ersten und zweiten Formschlusselementes jeweils einstückig mit dem jeweils zugeordneten Bauteil des Frontendmoduls 5 auszubilden, wobei sich die Erfindung jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt, sondern erste und zweite Formschlusselemente, die als Anbauteile separat und ggf. aus einem anderen Werkstoff, beispielsweise aus Metall, hergestellt sind, mit umfasst.
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Während der Positionierung des Rastelementes 11 sowohl in der ersten als auch in der zweiten Raststellung „I”, „II” wird die jeweilige Raststellung „I”, „II” dem Monteur allein durch die Rastbewegung des Rastelementes 11 jeweils akustisch mitgeteilt, wobei aufgrund des verschieden ausgebildeten Formschlusses vorteilhaft unterschiedliche Klänge zu verzeichnen sind.
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Ist die Vormontage des Frontendmoduls 5 abgeschlossen, ist in an sich bekannter Art und Weise eine weitestgehend starre Verbindung zwischen den Modulkomponenten (Scheinwerfergehäuse 6, Scheinwerferträger 7, Montageträger 8) des Frontendmoduls 5 untereinander und den benachbarten Bauteilen, wie insbesondere dem Frontend 4 und dem Kotflügel 9, mittels herkömmlicher mechanischer Befestigungselemente 20, wie Schrauben, Niete und dgl., angezeigt (insbesondere 6 und 10). Nicht zu vermeidende Toleranzen sind noch ausgleichbar, beispielsweise vermittels entsprechend ausgebildeter, d. h., im Durchmesser vergrößerter Durchgangsbohrungen zur Aufnahme der Schrauben, Niete und dgl.
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11 zeigt schließlich den Befestigungsbereich zwischen dem Scheinwerfergehäuse 6 und dem Scheinwerferträger 7 eines endmontierten Frontendmoduls 5 zum Zeitpunkt eines beabsichtigten Lösens der durch das erste Formschlusselement realisierten Rastverbindung, welches beispielsweise im Kundendienst aufgrund erforderlichen Austausches des Scheinwerfers bei Beschädigung desselben angezeigt sein kann.
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Insoweit ist stirnseitig des Scheinwerferträgers 7 ein Freigang 21 vorgesehen, der es gestattet, ein Werkzeug 22, vorliegend einen gekröpft ausgebildeten Dorn, zum Rastelement 11 zu führen und an eine Abstellung 23 der federelastischen Rastnase 12 des Rastelementes 11 anzusetzen.
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Wird die Rastnase 12 vorliegend nach unten gedrückt, wird die Verrastung innerhalb der zweiten Raststellung „II” aufgehoben und es ist gestattet, das Scheinwerfergehäuse 6 entgegen der Montagerichtung 10 bzw. nach vorn zu entnehmen, sofern etwaige noch vorhandene mechanische Befestigungselemente 20 bereits gelöst wurden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Längsträger
- 2
- Kraftfahrzeugkarosserie
- 3
- Befestigungsschraube
- 4
- Frontend
- 5
- Frontendmodul
- 6
- Scheinwerfergehäuse
- 7
- Scheinwerferträger
- 8
- Montageträger
- 9
- Kotflügel
- 10
- Pfeil (Montage-/X-Richtung)
- 11
- Rastelement
- 12
- Rastnase
- 13
- Rastabschnitt
- 14
- erstes Stegelement
- 15
- zweites Stegelement
- 16
- Ausnehmung (Rastabschnitt 13)
- 17
- Anschlussfläche (Scheinwerferträger 7)
- 18
- stiftartiges Element
- 19
- laschenartiges Element
- 20
- mechanisches Befestigungselement
- 21
- Freigang
- 22
- Werkzeug
- 23
- Abstellung (Rastnase 12)
- „I”
- erste Raststellung (Rastelement 11)
- „II”
- zweite Raststellung (Rastelement 11)
