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TECHNISCHES GEBIET
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Die
Erfindung bezieht sich auf Bauteile, die mit Befestigungsvorrichtungen
aneinander befestigt werden können.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Komplexe
Montagen erfordern eine sorgfältige
Gliederung von Schritten, um sicherzustellen, dass alle Bauteile
effizient und genau aneinander montiert werden. Häufig werden
Befestigungsvorrichtungen wie z. B. Bolzen und Schrauben verwendet,
um die Bauteile der Montage zusammenzuhalten. Die Bauteile müssen relativ
zueinander genau positioniert werden, um zu ermöglichen, dass die Befestigungsvorrichtungen
durch Passöffnungen
in den Bauteilen gesteckt werden und dann festgezogen werden, um
die Bauteile zu befestigen. In einer Herstellungsumgebung ist es
entscheidend, einen effizienten Prozess zu übernehmen, der in einer ergonomischen
Weise ausgeführt
werden kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine
Führungsvorrichtung
zur Verwendung bei einem ersten Bauteil, das an einem zweiten Bauteil
durch eine Befestigungsvorrichtung befestigt werden kann, ist mit
einem Ansatz versehen, der so konfiguriert ist, dass er in Bezug
auf die Befestigungsvorrichtung angebracht ist, wenn sich die Befestigungsvorrichtung
durch eine Öffnung
im zweiten Bauteil erstreckt, um die Befestigungsvorrichtung am
zweiten Bauteil festzuhalten. Dies ermöglicht, dass eine Vormontage
der Befestigungsvorrichtung, des Ansatzes und des zweiten Bauteils
als Einheit behandelt wird, wenn das erste Bauteil am zweiten Bauteil
festgehalten und befestigt wird, was die Handhabung von losen Befestigungsvorrichtungen
und zugehörige
Herstellungsineffizienzen verringert. Der Ansatz ist so konfiguriert,
dass er mit dem ersten Bauteil an einer Passöffnung im ersten Bauteil in
Kontakt steht, die im Allgemeinen eine ”Schlüsselloch”-Form aufweisen kann, um die
Befestigungsvorrichtung gegen das erste Bauteil an der Passöffnung vorzubelasten,
wodurch die Befestigungsvorrichtung am ersten Bauteil innerhalb
der Passöffnung
festgehalten wird, bevor die Befestigungsvorrichtung festgezogen
wird, um das erste Bauteil am zweiten Bauteil zu befestigen. Sobald
die Schraube festgezogen wird, werden das erste und das zweite Bauteil,
die Befestigungsvorrichtung und der Ansatz sicher aneinander montiert. In
verschiedenen Ausführungsformen
kann der Ansatz mit dem zweiten Bauteil einteilig oder von diesem
separat sein und kann eine Verlängerung
aufweisen, die als Drehsicherungsmerkmal wirkt.
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Die
Führungsvorrichtung
und die Öffnung
im ersten Bauteil wirken als komplementäre Führungsmerkmale, die ein Rohmontageverfahren
ermöglichen.
Eine ”Rohmontage” von Bauteilen
verwendet Führungsmerkmale
(auch als Positionierungsmerkmale, Markierungsmerkmale, Identifizierer
oder Ausrichtungsmerkmale bezeichnet), um Bauteile unter einem Winkel
zu führen
und aneinander zu befestigen, ohne die Positionen von irgendeinem
der Bauteile zu ”verriegeln”, bis die
Montage vollendet ist. Ein Rohmontageverfahren ist auf Grund der
Führungsmerkmale
relativ leicht.
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Die
vorstehend beschriebene Führungsvorrichtung
ermöglicht
ein Verfahren zur Montage von Bauteilen, das das Anbringen einer
Führungsvorrichtung
in Bezug auf eine Befestigungsvorrichtung, wenn die Befesti gungsvorrichtung
an einem Montagebauteil festgehalten wird, um die Befestigungsvorrichtung,
die Führungsvorrichtung
und das Montagebauteil aneinander vorzumontieren, umfasst; wobei die
Führungsvorrichtung
dazu konfiguriert ist, die Befestigungsvorrichtung innerhalb der Öffnung im
zusätzlichen
Bauteil festzuhalten, wenn die Befestigungsvorrichtung in der Öffnung des
zusätzlichen Bauteils
angeordnet ist. Das Verfahren kann auch das Anordnen der Befestigungsvorrichtung
durch die Öffnung
im zusätzlichen
Bauteil und das in Kontakt Bringen des zusätzlichen Bauteils mit der Führungsvorrichtung
an der Öffnung
umfassen, wodurch die innerhalb der Öffnung festzuhaltende Befestigungsvorrichtung
vorbelastet wird, um dadurch die Befestigungsvorrichtung und das
Montagebauteil am zusätzlichen
Bauteil festzuhalten. Als nächstes
kann die Befestigungsvorrichtung festgezogen werden, um dadurch
das Montagebauteil am zusätzlichen Bauteil
zu befestigen. Wenn der Ansatz einen Verlängerungsabschnitt umfasst,
kann das Verfahren ferner das Anordnen des Verlängerungsabschnitts der Führungsvorrichtung
durch eine zusätzliche Öffnung im Montagebauteil
umfassen, um eine relative Drehung des Montagebauteils und des zusätzlichen
Bauteils vor dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung zu verhindern.
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Die
obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden ausführlichen
Beschreibung der besten Arten zur Ausführung der Erfindung in Verbindung
mit den begleitenden Zeichnungen leicht ersichtlich.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines ersten Bauteils
mit einer Passöffnung
in einer Draufsicht;
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2 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung einer ersten Ausführungsform
einer Anordnung des ersten Bauteils von 1, das an
einem zweiten Bauteil mit einer Führungsvorrichtung und einer
Befestigungsvorrichtung festgehalten wird;
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3 ist
eine schematische perspektivische Darstellung der Befestigungsvorrichtung
und des zweiten Bauteils mit einer Führungsvorrichtung, die aneinander
vormontiert werden, bevor sie am ersten Bauteil in 2 montiert
werden;
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4 ist
eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Befestigungsvorrichtung und eines zweiten Bauteils mit einer
zweiten Ausführungsform
einer Führungsvorrichtung,
die aneinander vormontiert werden;
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5 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung der vormontierten Bauteile
von 4, die mit einer zweiten Ausführungsform eines ersten Bauteils
zusammengefügt
sind,
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6 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung einer dritten Ausführungsform
einer Anordnung einer dritten Ausführungsform eines ersten Bauteils,
das an einem zweiten Bauteil mit einer dritten Ausführungsform
einer Führungsvorrichtung
und einer Befestigungsvorrichtung montiert ist;
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7 ist
eine schematische perspektivische Darstellung der Führungsvorrichtung
von 6;
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8 ist
eine schematische perspektivische Darstellung des zweiten Bauteils,
der Führungsvorrichtung
und der Befestigungsvorrichtung von 6, die aneinander
vormontiert sind;
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9 ist
eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform eines ersten Bauteils mit
einer Passöffnung
in einer Draufsicht;
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10 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung der vierten Ausführungsform
einer Anordnung des ersten Bauteils von 9, das an
einem zweiten Bauteil mit einer vierten Ausführungsform einer Führungsvorrichtung
und einer Befestigungsvorrichtung montiert ist; und
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11 ist
eine schematische perspektivische Darstellung des zweiten Bauteils,
der Führungsvorrichtung
und der Befestigungsvorrichtung von 10, die
aneinander vormontiert sind.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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In
den Zeichnungen, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche
Komponenten beziehen, zeigt 1 ein erstes
Bauteil 10, das so konfiguriert ist, dass es an der Anordnung 12 von 3 befestigt wird,
wie in 2 dargestellt. Die Anordnung 12 von 3 umfasst
ein zweites Bauteil 14, eine Befestigungsvorrichtung 16,
die eine Schraube 17 und eine Mutter 18 umfasst,
die am zweiten Bauteil 14 durch eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 20 im
zweiten Bauteil festgehalten sind, und eine Führungsvorrichtung, die hierin
auch als Ansatz 22 oder Federklemme bezeichnet wird. Das
erste Bauteil 10 wird hierin auch als zusätzliches Bauteil
bezeichnet und das zweite Bauteil 14 wird auch als Montagebauteil
bezeichnet.
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In
dieser Ausführungsform
ist der Ansatz 22 mit dem zweiten Bauteil 14 einteilig.
Das zweite Bauteil 14 ist ein Metallblechbauteil wie z.
B. ein Fensterheber in einem Fahrzeug. Der Ansatz 22 ist
ein Abschnitt des zweiten Bauteils 14, der nach außen gestanzt
ist, wobei ein Fenster oder eine Ansatzöffnung 23 belassen
ist. In anderen Ausführungsformen
innerhalb des Schutzbereichs der beanspruchten Erfindung kann das
zweite Bauteil 14 ein Kunststoff oder ein anderes Material
mit einem einteilig daran ausgebildeten Ansatz, wie z. B. durch
Formen des ganzen Bauteils mit einem Ansatz, sein, so dass keine
Ansatzöffnung
existiert. In noch weiteren Ausführungsformen,
wie hierin beschrieben, ist ein Ansatz vorgesehen, der von einem
zweiten Bauteil separat (d. h. nicht einteilig mit diesem) ist.
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Das
zweite Bauteil 14, der Ansatz 22 und die Befestigungsvorrichtung 16,
die vormontiert sind, werden am ersten Bauteil 10 leicht
festgehalten, wie in 2 dargestellt, bevor die Schraube 17 festgezogen
wird, um das erste Bauteil 10 am zweiten Bauteil 14 zu
befestigen. Die Vormontage der Befestigungsvorrichtung 16 am
zweiten Bauteil 14 ermöglicht, dass
das zweite Bauteil 14 am ersten Bauteil 10 festgehalten
und befestigt wird, ohne dass der Monteur irgendwelche losen Befestigungsvorrichtungen handhaben
muss. Das Vermeiden von losen Befestigungsvorrichtungen minimiert
die Möglichkeit
von heruntergefallenen Befestigungsvorrichtungen und erhöht die Herstellungseffizienz.
Sobald es durch den Ansatz 22 und die Befestigungsvorrichtung 16 festgehalten
wird, wird eine Anordnung 24 des ersten Bauteils 10,
des zweiten Bauteils 14 mit dem Ansatz 22 und
der Befestigungsvorrichtung 16 durch Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16 befestigt.
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Die
Konfiguration des Ansatzes 22 stellt das Festhalten der
Befestigungsvorrichtung 16 in der korrekten Position sicher,
wenn sie durch eine Passöffnung 25 im
ersten Bauteil 10 eingesetzt wird. Insbesondere wird die
Anordnung 12 am ersten Bauteil 10 festgehalten,
indem die Befestigungsvorrichtung 16 durch die Passöffnung 25 gesteckt
wird. Der Ansatz 22 wird dann so positioniert, dass er
mit dem ersten Bauteil 10 an einem Hauptabschnitt 26 der Öffnung 25 in
Kontakt steht, wodurch die Befestigungsvorrichtung 16 gedrängt wird,
damit sie innerhalb eines Schlitzes 28 der Passöffnung 25 festgehalten
wird, wie in 2 gezeigt ist. Der Schlitz 28 wird
auch als verschmälerter
Abschnitt bezeichnet. Wie in 1 ersichtlich
ist, weist die Passöffnung 25 eine
Form auf, die typischerweise als ”Schlüsselloch” bezeichnet wird, wobei der
Hauptabschnitt 26 im Allgemeinen kreisförmig ist und der Schlitz 28 sich
im Allgemeinen vom Hauptabschnitt 26 erstreckt.
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Folglich
umfasst ein Verfahren zum Montieren der Anordnung 24 von 2 das
Anbringen einer Führungsvorrichtung 22 in
Bezug auf eine Befestigungsvorrichtung 16, wenn die Befestigungsvorrichtung 16 am
zweiten Bauteil 14 festgehalten wird, um dadurch diese
Bauteile aneinander vorzumontieren, wie in 3 dargestellt.
Folglich kann die Anordnung 12 im Montagebereich als Einheit
gehandhabt werden und kann am ersten Bauteil 10 festgehalten
werden, indem die Befestigungsvorrichtung 16 durch die Passöffnung 25 gesteckt
wird und das erste Bauteil 10 mit dem Ansatz 22 am
Hauptabschnitt 26 der Öffnung 25 in
Kontakt gebracht wird. Der vorkonfigurierte Abstand der Öffnung 20 und
des Ansatzes 22 belastet die Befestigungsvorrichtung 16 so
vor, dass sie im Schlitz 28 der Öffnung 25 festgehalten
wird, wenn der Ansatz 22 mit dem ersten Bauteil 10 an
der Öffnung 25 in
Kontakt gebracht wird. Die Befestigungsvorrich tung 16 kann
dann festgezogen werden, um das erste und das zweite Bauteil 10, 14 aneinander zu
befestigen.
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Vor
dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16 arbeitet
der Ansatz 22 insofern als ”Rohmontage”-Führungsmerkmal, als das erste
und das zweite Bauteil 10, 14 relativ zueinander
angeordnet werden, aber eine gewisse Einstellung ihrer relativen Positionen
ermöglicht
wird. Dieses Montageverfahren ist besonders nützlich, wenn Bauteile an mehreren
Stellen mit mehreren Befestigungsvorrichtungen aneinander befestigt
werden. Wenn beispielsweise ein zweiter Ansatz 22 anderswo
am zweiten Bauteil 14 vorgesehen ist und so konfiguriert
ist, dass er am ersten Bauteil an einer anderen Öffnung oder sogar an einem
dritten Bauteil mit einer weiteren Befestigungsvorrichtung festgehalten
wird, könnten
beide Befestigungsvorrichtungen verwendet werden, um das erste und
das zweite Bauteil 10, 14 unter Verwendung der
jeweiligen Ansätze 22 aneinander
zu montieren. Ein gewisses Spiel oder eine gewisse Einstellung der
relativen Positionen des ersten und des zweiten Bauteils 10, 14 wäre möglich, da
die Ansätze 22 eine
gewisse federartige Fähigkeit
aufweisen und sich enger an das zweite Bauteil 14 zusammendrücken könnten, wenn
sie mit dem ersten Bauteil 10 in Kontakt stehen. Die jeweiligen
Befestigungsvorrichtungen 16 könnten nach Bedarf geringfügig höher oder
niedriger innerhalb des Schlitzes 28 festgehalten werden,
um eine Herstellungstoleranzsummierung des relativen Orts der mehreren Öffnungen
im ersten und im zweiten Bauteil 10, 14 zu ermöglichen.
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In 4 und 5 wird
eine zweite Ausführungsform
einer Führungsvorrichtung
oder eines Ansatzes 22A mit einer Befestigungsvorrichtung 16A verwendet,
um ein erstes Bauteil 10A an einem zweiten Bauteil 14A vor
dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16A festzuhalten.
Die Befestigungsvorrichtung 16A umfasst eine Schraube 17A und
eine Mutter 18A.
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Der
Ansatz 22A ist mit dem zweiten Bauteil 14A einteilig.
Eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 20A ist
auch im zweiten Bauteil 14A vorgesehen und die Befestigungsvorrichtung 16A wird
mit dem Ansatz 22A, der in Bezug auf die Befestigungsvorrichtung 16A angebracht
ist, am zweiten Bauteil 14A und am Ansatz 22A als
Anordnung 12A festgehalten, wie in 4 gezeigt,
bevor sie am ersten Bauteil 10A festgehalten wird. Das
erste Bauteil 10A weist eine Passöffnung 25A mit einem
Hauptabschnitt 26A und einem Schlitz 28A auf,
die nur im Querschnitt in 5 gezeigt
ist, aber eine im Wesentlichen identische Form zur Öffnung 25 von 1 aufweist.
Folglich kann die Anordnung 12A am ersten Bauteil 10A festgehalten
werden und dann durch Festziehen der Schraube 17A gemäß dem vorstehend
mit Bezug auf ähnlich
nummerierte Komponenten von 1–3 beschriebenen
Verfahren daran befestigt werden, um die Anordnung 24A zu
bilden. Außerdem
weist der Ansatz 22A einen hinteren Stützabschnitt 30A auf, der
eine zusätzliche
Vorbelastungskraft bereitstellen kann, die das erste Bauteil 10A vom
zweiten Bauteil 14A geringfügig weg drückt, um zu helfen, ein übermäßiges Festziehen
der Befestigungsvorrichtung 16A zu verhindern.
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In 6–8 wird
eine dritte Ausführungsform
einer Führungsvorrichtung
oder eines Ansatzes 22B mit einer Befestigungsvorrichtung 16B verwendet,
um ein erstes Bauteil 10B an einem zweiten Bauteil 14B vor
dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16B festzuhalten.
Die Befestigungsvorrichtung 16B umfasst eine Schraube 17B und
eine Mutter 18B. Im Gegensatz zu den vorstehend erörterten
ersten und zweiten Ausführungsformen
ist der Ansatz 22B mit dem zweiten Bauteil 14B nicht
einteilig. Die Befestigungsvorrichtung 16B, der Ansatz 22B und das
zweite Bauteil 14B können
durch Einsetzen der Befestigungsvorrichtung 16B durch eine
Befestigungsvorrichtungsbffnung 328, die im Ansatz 22B vorgesehen
ist, und dann durch eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 20B im
zweiten Bauteil 14B aneinander vormontiert werden, um diese
Bauteile als Anordnung 12B aneinander vorzumontieren und
dadurch den Ansatz 22B in Bezug auf die Befestigungsvorrichtung 16B anzubringen.
Wenn er am ersten Bauteil 10B montiert ist, ist der Ansatz 22B dazu
konfiguriert, mit dem ersten Bauteil 10B am Hauptabschnitt 26B der Öffnung 25B im
ersten Bauteil 10B in Kontakt zu stehen, um die Befestigungsvorrichtung 16B in
einen Schlitz 28B der Öffnung 25B vorzubelasten,
was hilft, die Befestigungsvorrichtung 16B und das zweite
Bauteil 14B am ersten Bauteil 10B festzuhalten,
bevor die Befestigungsvorrichtung 16B festgezogen wird,
um die Anordnung 24B zu bilden. Ähnlich zum Ansatz 22A von 5 weist
der Ansatz 22B einen hinteren Stützabschnitt 30B auf,
der eine zusätzliche
Vorbelastungskraft bereitstellen kann, die das erste Bauteil 10B geringfügig vom
zweiten Bauteil 14B weg drückt, um zu helfen, ein übermäßiges Festziehen
der Befestigungsvorrichtung 16B zu verhindern. Außerdem weist
der Ansatz 22B eine Verlängerung 34B auf, die
dazu konfiguriert ist, mit dem zweiten Bauteil 14B in Kontakt
zu stehen, um eine Drehung des zweiten Bauteils 14B relativ
zum ersten Bauteil 10B vor dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16B zu
verhindern. Die Verlängerung 34B wirkt
als Barriere, die als horizontale Ablage in 6 angeordnet
ist, um eine Drehung des zweiten Bauteils 14B um die Befestigungsvorrichtung 16B zu verhindern.
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In 9–11 wird
eine vierte Ausführungsform
einer Führungsvorrichtung
oder eines Ansatzes 22C mit einer Befestigungsvorrichtung 16C verwendet,
um ein erstes Bauteil 10C an einem zweiten Bauteil 14C vor
dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16C festzuhalten.
Die Befestigungsvorrichtung 16C umfasst eine Schraube 17C und
eine Mutter 18C. Wie bei der vorstehend erörterten
dritten Ausführungsform
ist der Ansatz 22C mit dem zweiten Bauteil 14C nicht
einteilig. Die Befestigungsvorrichtung 16C, der Ansatz 22C und
das zweite Bauteil 14C können durch Einsetzen der Befestigungsvorrichtung 16C durch
eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 32C,
die im Ansatz 22C vorgesehen ist, und dann durch eine Befestigungsvorrichtungsöffnung 20C im
zweiten Bauteil 14C aneinander vormontiert werden, um diese
Bauteile als Anordnung 12C, die in 11 gezeigt
ist, aneinander vorzumontieren. Folglich wird der Ansatz 22C in
Bezug auf die Befestigungsvorrichtung 16C angebracht. Wenn
er vormontiert ist, ist der Ansatz 22C dazu konfiguriert, mit
dem ersten Bauteil 10C am Hauptabschnitt 26C der Öffnung 25C im
ersten Bauteil 10C in Kontakt zu stehen, um die Befestigungsvorrichtung 16C in
einen Schlitz 28C der Öffnung 25C vorzubelasten,
was hilft, die Befestigungsvorrichtung 16C und das zweite Bauteil 14C am
ersten Bauteil 10C festzuhalten, bevor die Befestigungsvorrichtung 16C festgezogen wird,
um die Anordnung 24C zu bilden. Ähnlich zum Ansatz 22A von 5 weist
der Ansatz 22C einen hinteren Stützabschnitt 30C auf,
der eine zusätzliche Vorbelastungskraft
bereitstellen kann, die das erste Bauteil 10C geringfügig vom
zweiten Bauteil 14C weg drückt, um zu helfen, ein übermäßiges Festziehen
der Befestigungsvorrichtung 16C zu verhindern. Außerdem weist
der Ansatz 22C eine Verlängerung 34C auf, die
dazu konfiguriert ist, mit dem zweiten Bauteil 14C in Kontakt
zu stehen, um eine relative Drehung des zweiten Bauteils 14C relativ
zum ersten Bauteil 10C vor dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16B zu
verhindern. Die Verlängerung 34C ist
so konfiguriert, dass sie durch eine zusätzliche Öffnung 36C im zweiten
Bauteil 14C eingesetzt wird, die von der Öffnung 20C beabstandet
ist, so dass der Ansatz 22C mit dem ersten Bauteil 10C am Hauptabschnitt 26C der Öffnung 25C in
Kontakt steht, wenn die Verlängerung 34C durch
die Öffnung 36 passt.
Die Verlängerung 36C hilft,
eine Drehung des Ansatzes 22C zu verhindern, wodurch die
relativen Positionen des ersten Bauteils 10C und des zweiten
Bauteils 14C vor dem Festziehen der Befestigungsvorrichtung 16C weiter
stabilisiert werden.
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Folglich
ermöglichen
die vorstehend beschriebenen Führungsmerkmale
oder Ansätze 22–22C zusammen
mit den Passöffnungen 25–25C die
Vormontage der Befestigungsvorrichtungen 16–16C an
den zweiten Bauteilen 14–14C vor dem Festhalten
der Befestigungsvorrichtungen 16–16C an den ersten
Bauteilen 10–10C und
dem Festziehen, um die ersten und zweiten Bauteile aneinander zu
befestigen. Lose Bauteile werden minimiert, um zu helfen, die Herstellungseffizienz
aufrechtzuerhalten.
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Obwohl
die besten Arten zur Ausführung
der Erfindung im Einzelnen beschrieben wurden, wird der Fachmann
auf dem Gebiet, das diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative
Konstruktionen und Ausführungsformen
zur Ausführung
der Erfindung innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche erkennen.