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Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen vom Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige Befestigungsanordnungen sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinreichend bekannt. Sie dienen dazu, eine zuverlässige und im Wesentlichen schwingungsfreie Befestigung der Beleuchtungseinrichtung am Kraftfahrzeug zu ermöglichen.
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Die sogenannte „Total Cost of Ownership“, kurz TCO eines Kraftfahrzeugs hängt unter anderem von den Versicherungskosten ab. In vielen Märkten werden diese Versicherungskosten auch von der Versicherungseinstufung des Kraftfahrzeugs auf Grund technischer Eigenschaften beeinflusst.
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So wird für die Versicherungseinstufung (Typklasse) ein sogenannter RCAR-Strukturtest durchgeführt, mit dem ein Teil eines realen Unfallgeschehens abgebildet werden soll. Bei dem Test wird das Kraftfahrzeug definiert mit relativ geringer Geschwindigkeit (ungefähr 15 km/h) auf eine um eine Vertikalachse 10 Grad schräg stehende Barriere mit etwa 40 Prozent Überdeckung der Fahrzeugbreite aufgefahren. Anschließend werden anhand der dabei beschädigten Bauteile die für die Instandsetzung anfallenden Kosten ermittelt, die dann in die Eingruppierung in eine Typklasse einfließen.
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Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere Scheinwerfer eines Kraftfahrzeugs stellen üblicherweise eine mechanisch massive Baugruppe dar. Bedingt durch die lichttechnischen Anforderungen ist das Gehäuse eines Scheinwerfers nebst Lichtscheibe sehr steif ausgeführt. Gleichzeitig ist eine solche Baugruppe auf Grund der immer komplexeren Lichttechnik zunehmend wertintensiv.
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Bei Kraftfahrzeugen, bei denen Beleuchtungseinrichtungen, insbesondere Scheinwerfer so positioniert sind, dass sie beim RCAR-Strukturtest direkt oder indirekt getroffen werden, besteht zum einen das Risiko der Beschädigung dieser Beleuchtungseinrichtungen und zum anderen das Risiko der Beschädigung weiterer Bauteile durch eine unkontrollierte Verlagerung der getroffenen Beleuchtungseinrichtungen in dahinterliegende Bauräume.
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Aus der
GB 1 430 026 A ist eine Vorrichtung zur Höhenverstellung eines Kraftfahrzeugscheinwerfers bekannt. Die Vorrichtung weist einen Rahmen auf, an welcher der Scheinwerfer um eine horizontale Achse drehbar gehalten ist. Veränderungen der Kraftfahrzeugneigung relativ zu einer Straße führen zu einer Drehung des Reflektors relativ zum Rahmen. Über eine Einstellschraube kann eine Basiseinstellung in der Neigung des Scheinwerfers durchgeführt werden.
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Aus der
GB 2 370 105 A ist ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit zwei miteinander verbundenen Reflektoren bekannt, welche eine Reflektoreinheit ausbilden, die über einen Einstellmechanismus in ihrer Neigung verstellt werden kann. Ein Kraftfahrzeugscheinwerfer mit einem vergleichbaren Einstellmechanismus ist auch aus der
US 3 464 339 A bekannt.
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Der
GB 1 218 140 A ist eine Scheinwerfereinheit zu entnehmen, welche verstellbar in einer Öffnung einer Karosserie gehalten ist. Konkret weist die Scheinwerfereinheit zwei Einstellvorrichtungen zum vertikalen und zum lateralen Verstellen auf. Die Verstellvorrichtungen bestehen aus U-förmigen Metallklammern, deren U-Schenkel durch Einstellschrauben miteinander verbunden sind. Die Einstellschrauben sind durch mit der Karosserie verbundene Lager geführt. Eine Verdrehung der Einstellschrauben führt zu einer Verdrehung des Scheinwerfers um eine horizontale beziehungsweise vertikale Achse.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Befestigungsanordnung für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, bei der das Risiko einer Beschädigung der Beleuchtungseinrichtung bei einem Auftreffen auf eine Barriere mit geringer Geschwindigkeit reduziert ist und auch das Risiko einer Beschädigung weiterer Bauteile durch eine unkontrollierte Verlagerung der Beleuchtungseinrichtung in dahinterliegende Bauräume verringert ist.
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Vorliegende Aufgabe wird durch eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen beziehungsweise Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsanordnung für eine Beleuchtungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Bei der Beleuchtungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen Scheinwerfer zur Erzeugung eines Abblend- und/oder Fernlichts handeln. Es sind aber auch durchaus andere Beleuchtungseinrichtungen, wie beispielsweise ein Tagfahrlicht, ein Begrenzungslicht, ein Nebelscheinwerfer, ein Fahrtrichtungsanzeiger oder dergleichen denkbar.
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Die Beleuchtungseinrichtung ist zumindest mittelbar an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs über Befestigungsbereiche befestigt und/oder gelagert.
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Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung an den Befestigungsbereichen derart befestigt und/oder gelagert ist, dass bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes einer Aufprallkraft auf die Beleuchtungseinrichtung eine Befestigung der Beleuchtungseinrichtung selbsttätig lösbar ist, derart, dass die Beleuchtungseinrichtung eine definierte Bewegung von ihrer Ausgangslage (Einbaulage) in eine definierte Endlage vollführen kann. Die Bewegung kann dabei eine Drehbewegung sein. Ebenfalls ist denkbar, dass die Bewegung eine geradlinige Bewegung oder auch eine Überlagerung aus derartigen Bewegungen ist.
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Auf diese Weise wird es ermöglicht, dass die Beleuchtungseinrichtung im Falle eines Low-Speeds-Crashs (Crashversuch mit geringer Geschwindigkeit, beispielsweise RCAR-Strukturtest) kontrolliert bewegt werden kann. Damit wird sichergestellt, dass die Beleuchtungsvorrichtung bei dem Crashversuch in vordefinierte und entsprechend frei gehaltene (oder mit Bauteilen mit geringem Schadenswert belegte) Bauräume geschwenkt werden kann. Durch die verhinderte Kollision mit weiteren Bauteilen kann die Beleuchtungseinrichtung schadensfrei gehalten werden.
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Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung schlägt vor, dass die Beleuchtungseinrichtung an wenigstens zwei Befestigungsbereichen befestigt oder gelagert ist. Dabei liegt ein erster Befestigungsbereich in einer Hochachse, um die die Beleuchtungseinrichtung drehbar gelagert ist. Ein zweiter Befestigungsbereich dient zur drehfesten Fixierung der Beleuchtungseinrichtung, wobei bei Überschreiten eines bestimmten Grenzwertes einer Aufprallkraft auf die Beleuchtungseinrichtung die Befestigung am zweiten Befestigungsbereich selbsttätig lösbar ist. Dies erfolgt derart, dass die Beleuchtungseinrichtung eine Drehbewegung um die besagte Hochachse vollführen kann.
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Durch eine solche Weiterbildung können höchst zuverlässig auf der einen Seite ein gewünschter Halt der Beleuchtungseinrichtung im Normalbetrieb und auf der anderen Seite die gewünschte Lösebewegung beim Crashversuch realisiert werden.
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In einer anderen vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgedankens kann der zweite Befestigungsbereich durch eine Klemmverbindung gebildet sein, wobei die Beleuchtungseinrichtung durch wenigstens ein Befestigungsmittel in ihrer Klemmlage gehalten wird. Durch eine derartige Ausgestaltung kann die Zuverlässigkeit der Befestigungsanordnung mit dem gewünschten Crashverhalten mit einfachen Mitteln sichergestellt werden.
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Dabei wird gemäß einer Weiterbildung vorgeschlagen, dass die Klemmverbindung durch ein Klemmlager gebildet wird, in das ein Klemmelement der Beleuchtungseinrichtung eingeführt wird. Dabei weist das Klemmlager einen Einführraum mit in lichten Abständen gegenüberliegenden Kontaktflächen auf. In einer Klemmrichtung des Klemmelementes gesehen werden die lichten Abstände der Kontaktflächen kleiner. Die Kontaktflächen wirken mit in Klemmrichtung konusartig zusammenlaufenden Kontaktflächen des Klemmelementes zusammen. Diese Weiterbildung trägt zu einer zuverlässigen Klemmung und zu einer gewünschten Funktionsweise der Befestigungsanordnung beim Crashversuch bei.
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Eine einfache Fixierung der Beleuchtungseinrichtung kann erzielt werden, wenn das wenigstens eine Befestigungsmittel das Klemmelement der Beleuchtungseinrichtung in seiner Klemmlage fixiert, wobei das Befestigungsmittel einen nach vorne (in etwa in Fahrtrichtung) weisende Stirnseite des Klemmelementes mit einer ebenfalls nach vorne weisenden Stirnseite des Klemmlagers verbindet.
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Es trägt zu einer konstruktiv einfachen Realisierbarkeit der Befestigungsanordnung bei, wenn das Befestigungsmittel eine Schraube ist, für die die Stirnseite des Klemmlagers eine Auflagefläche bildet. Die Auflagefläche des Klemmlagers ist nach Art einer Sollbruchstelle von Ausnehmungen umgeben. Die Ausnehmungen trennen eine Wandung der Stirnseite von der Auflagefläche.
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Hierdurch wird auch eine kontrollierte und konstruktiv leicht einstellbare Lösekraft begünstigt, bei der das Befestigungsmittel die Beleuchtungseinrichtung zwecks einer Drehbewegung um die Hochachse freigeben kann.
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In einer höchst vorteilhaften Ausbildung der Erfindung sind die Kontaktflächen des Klemmlagers Bestandteil einer gedachten Hüllfläche. Von der gedachten Hüllfläche weist eine nach innen, zu einer gedachten, vertikalen Mittenflächenebene des Kraftfahrzeugs weisende Teilfläche einen um die Hochachse laufenden Radius auf. Dieser Radius vergrößert sich entgegen der Klemmrichtung, ausgehend von einem ersten Radius kontinuierlich zu einem zweiten Radius. Eine derartige Weiterbildung trägt zur sicheren Führung der Beleuchtungseinrichtung bei ihrer Bewegung in Richtung Endlage bei und verhindert ein Verkeilen bei der Relativbewegung zwischen Klemmelement und Klemmlager während der Lösebewegung.
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Eine zuverlässig funktionierende Drehlagerung kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass die Beleuchtungseinrichtung an ihrer Unterseite einen Drehzapfen aufweist, welcher die Hochachse bildet und in einem Drehlager eines konsolenartigen Bauteils aufgenommen ist. Das konsolenartige Bauteil ist mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden. Mit der Unterseite der Beleuchtungseinrichtung ist ferner auch das Klemmelement verbunden, welches mit dem Klemmlager zusammenwirkt. Dabei ist das Klemmlager verstellbar mit einem konsolenartigen Bauteil verbunden, welches wiederum mit der Karosserie verbunden ist. Durch diese Merkmale wird nicht nur ein sicherer Sitz der Beleuchtungseinrichtung, sondern auch eine leichte Verstellbarkeit gegenüber der Karosserie ermöglicht.
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Um unter normalen Betriebsbedingungen einen festen Sitz der Beleuchtungseinrichtung zu begünstigen wird zudem vorgeschlagen, dass mit der Unterseite der Beleuchtungseinrichtung ein zweites Klemmelement verbunden ist, welches mit Kontaktflächen eines Einführbereichs eines zweiten Klemmlagers zusammenwirkt und mit diesem eine Klemmverbindung bildet.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung schlägt vor, dass die Beleuchtungseinrichtung an ihrer Oberseite mit wenigstens einem Rastbauteil verbunden ist, welches seinerseits mit einem klammerartigen Bauteil lösbar verrastet ist. Das klammerartige Bauteil selbst ist an einem flachen, länglichen Bauteil verschiebe- und verdrehfest gehalten, wobei das längliche Bauteil wiederum mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs verbunden oder selbst ein Karosseriebauteil ist. Das längliche Bauteil weist eine längliche Ausnehmung auf, entlang der das Rastbauteil bei der Drehbewegung der Beleuchtungseinrichtung um die Hochachse zumindest abschnittsweise bewegt wird.
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Eine derartige Weiterbildung trägt zu einer sicheren Befestigung der Beleuchtungseinrichtung im Normalbetrieb einerseits und zu einer kontrollierten Lösebewegung der Beleuchtungseinrichtung bei einem Crashtest bei.
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Zur Verbesserung eines definierten Lösens der Beleuchtungseinrichtung kann das klammerartige Bauteil zwei Rastarme aufweisen, mit im Bereich von freien Enden aufeinander zu gerichteten Rastnasen. Das Rastbauteil weist einen Anlagekörper auf, den die Rastarme rastend umschließen. Die Rastarme sind mit ihren freien Enden in Richtung der Drehbewegung gerichtet.
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Es ist sehr zweckmäßig und einer zuverlässigen Lösebewegung der Beleuchtungseinrichtung weiterhin förderlich, wenn sich in der Montageposition der Beleuchtungseinrichtung das Rastbauteil und das klammerartige Bauteil über Anlageflächen gegenseitig berühren. Dabei weist das klammerartige Bauteil unterseitig ebene Anlageflächen auf, mit denen es auf dem flachen, länglichen Bauteil aufliegt. Oberseitig berühren sich die Anlageflächen, die in Richtung einer gedachten, vertikalen Längsmittenebene des klammerartigen Bauteils abwärts geneigt sind und die gleichermaßen geneigten Anlageflächen des Rastbauteils. Hierdurch kann eine sehr zuverlässige Fixierung der Beleuchtungseinrichtung in Z-Richtung (Hochrichtung) des Kraftfahrzeugs erzielt werden.
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Des Weiteren ist es empfehlenswert, dass die oberseitigen Anlageflächen in Richtung der freien Enden der Rastarme abwärts verlaufen. Mit anderen Worten bilden also die oberseitigen Anlageflächen mit den unterseitigen Anlageflächen einen Winkel aus, der in Richtung der freien Enden der Rastarme konisch zusammenläuft, also eine Keilform ausbildet. Bei einer Montage der Beleuchtungseinrichtung gewährleistet eine solche leichte Keiligkeit der Anlageflächen in Einschubrichtung, dass eine Klemmwirkung zwischen dem Rastbauteil, dem klammerartigen Bauteil und dem länglichen Bauteil erst am Ende einer Montagebewegung zum Tragen kommt. Umgekehrt wird nach Überwinden einer Lösekraft eine ungehinderte Lösebewegung begünstigt.
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Das Rastbauteil kann in einer anderen Weiterbildung über eine Schraube mit der Oberseite der Beleuchtungseinrichtung verbunden sein. Dabei kann die Schraube mit ihrem Schaft durch einen Innendurchmesser des Rastbauteils hindurchragen und der Innendurchmesser deutlich größer sein als ein Außendurchmesser vom Schaft der Schraube. Hierdurch wird bei der Montage der Beleuchtungseinrichtung ein gewisser Toleranzausgleich ermöglicht.
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Schließlich wird in einer anderen Ausbildung der Erfindung noch vorgeschlagen, dass die Beleuchtungseinrichtung an ihrer Oberseite in etwa parallel zur Fahrtrichtung ausgerichtete Rippen aufweist, welche mit der Fahrtrichtung abgewandten Enden eine Kontur des flachen, länglichen Bauteils zugewandt sind und diese berühren. Die Kontur entspricht einem Radius der Drehbewegung nach einem crashbedingten Lösen der Beleuchtungseinrichtung.
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Durch derartige Rippen kann die Drehbewegung der Beleuchtungseinrichtung in ihrer Stabilität und Kontrollierbarkeit erhöht werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren dargestellt und wird anhand der Figuren in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Dadurch werden auch noch weitere Vorteile der Erfindung deutlich. Gleiche Bezugszeichen, auch in unterschiedlichen Figuren, beziehen sich auf gleiche, vergleichbare oder funktional gleiche Bauteile. Dabei werden entsprechende oder vergleichbare Eigenschaften und Vorteile erreicht, auch wenn eine wiederholte Beschreibung oder Bezugnahme darauf nicht erfolgt. Die Figuren sind nicht oder zumindest nicht immer maßstabsgetreu. In manchen Figuren können Proportionen oder Abstände übertrieben dargestellt sein, um Merkmale eines Ausführungsbeispiels deutlicher hervorheben zu können.
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Es zeigen, jeweils schematisch
- 1 ein Kraftfahrzeug mit erfindungsgemäßen Befestigungsanordnungen,
- 2 eine erfindungsgemäße Befestigungsanordnung in Alleinstellung gemäß Ansicht II aus 1,
- 3 die Befestigungsanordnung gemäß Ansicht III aus 2,
- 4a die Befestigungsanordnung gemäß Ansicht IV aus 3, im Montagezustand, etwa um 90 Grad gedreht,
- 4b die Befestigungsanordnung gemäß 4a nach einem Crashversuch in einem verdrehten Zustand,
- 5a eine rückwärtige Ansicht von unten gemäß Ansicht V aus 3 im Klemmzustand der Befestigungsanordnung,
- 5b eine Ansicht gemäß 5a in einem noch gelösten Zustand der Befestigungsanordnung,
- 6 eine Detaildarstellung gemäß Detail VI aus 3,
- 7 einen Horizontalschnitt durch die Befestigungsanordnung im Bereich des Klemmlagers,
- 8 eine etwas vergrößerte Darstellung von Klemmlager und Klemmelement in einem nur teilweise eingefahrenen Zustand des Klemmelementes,
- 8a eine Ansicht auf einen Einführbereich des Klemmlagers,
- 9 eine Darstellung des ersten Befestigungsbereichs mit der Hochachse,
- 10 eine Darstellung mit in das Drehlager eingeführtem Drehzapfen sowie teilweise eingeführtem, weiteren Klemmelement,
- 11 eine Explosionsdarstellung eines oberen Befestigungspunktes,
- 12a eine Explosionsdarstellung des Rastbauteils und des klammerartigen Bauteils eines oberen Befestigungspunktes von schräg oben,
- 12b eine Darstellung gemäß 12a von schräg unten,
- 13 eine perspektivische Darstellung eines oberen Befestigungspunktes im Montagezustand der Befestigungsanordnung und
- 14 ein Vertikalschnitt durch die Befestigungsanordnung im Bereich des oberen Befestigungspunktes im Montagezustand.
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In 1 ist ein Kraftfahrzeug K ersichtlich, welches mit zwei erfindungsgemäßen Befestigungsanordnungen 1 ausgestattet ist. Das Kraftfahrzeug K kann gewöhnlich in einer Fahrtrichtung FR fahren. Mit MF ist eine gedachte, vertikale Mittenflächenebene des Kraftfahrzeugs K beziffert.
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Aus den 2 und 3 ist die Befestigungsanordnung 1 perspektivisch von schräg oben und von schräg unten dargestellt. Die Befestigungsanordnung 1 umfasst eine Beleuchtungseinrichtung 10, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Hauptscheinwerfer des Kraftfahrzeugs K ausgebildet ist.
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Die Beleuchtungseinrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 100, welches nach vorne durch eine Abdeckscheibe 101 abgedeckt ist.
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An der Unterseite des Gehäuses 100 ist die Beleuchtungseinrichtung 10 fahrzeugaußenseitig über einen ersten Befestigungsbereich 14 und fahrzeuginnenseitig über einen zweiten Befestigungsbereich 15 mittelbar mit einem Strukturbauteil 12 der Karosserie des Kraftfahrzeugs K verbunden.
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Der erste Befestigungsbereich 14 bildet dabei eine Hochachse H, um die die Beleuchtungseinrichtung 10 drehbar ist. Dies wird später noch näher erläutert.
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Konkret umfasst der erste Befestigungsbereich 14 ein konsolenartiges Bauteil 140 mit einem Drehlager 142, in das ein Drehzapfen 106 des Gehäuses 100 aufgenommen ist. Der Drehzapfen 106 und das Drehlager 142 liegen konzentrisch zur besagten Hochachse H.
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Der zweite Befestigungsbereich 15 wird durch ein Klemmlager 16 gebildet, in das ein Klemmelement 104 (vergleiche auch 5a) klemmend eingeführt ist. Das Klemmelement 104 wird über ein Befestigungsmittel 17 in Form einer Schraube in seiner Klemmlage fixiert. Dies wird später noch näher beschrieben.
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Das Klemmlager 16 seinerseits ist über ein Verstellmittel 19 verstellbar mit einem konsolenartigen Bauteil 13 verbunden. Das konsolenartige Bauteil 13 wiederum ist an einem Strukturbauteil 12 der Karosserie befestigt.
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Ferner ist ersichtlich, dass das Gehäuse 100 der Beleuchtungseinrichtung 10 an seiner Oberseite mit einem flachen, länglichen Teil 11 (sogenannter Obergurt) befestigt ist. Durch die ober- und unterseitige Befestigung der Beleuchtungseinrichtung 10 ist diese sicher und schwingungsfrei am Kraftfahrzeug K gehalten.
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Anhand der 4 ist die Befestigungsanordnung 1 in zwei Zuständen dargestellt. So zeigt die 4a die Beleuchtungseinrichtung 10 am Anfang eines Aufpralls auf eine Barriere B, in einem noch ungelösten Zustand. Die 4b hingegen zeigt die Beleuchtungseinrichtung 10 in einer definierten, verdrehten Endlage auf Grund einer durch die Barriere B wirkenden Aufprallkraft FA.
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Aus den Figuren ist ersichtlich, dass die Barriere B in einem Winkel α von vorzugsweise in etwa 10 Grad gegenüber einer Fahrzeugquerrichtung um eine Vertikalachse verdreht ist. Ferner weist die Barriere B eine Überdeckung von etwa 40 Prozent zur Breite des Kraftfahrzeugs K auf. Dies entspricht den Prüfbedingungen bei einem sogenannten RCAR-Test.
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Im Moment des Aufpralls des Kraftfahrzeugs auf die Barriere B wirkt die Aufprallkraft FA an einem Kontaktpunkt KP. Dies führt dazu, dass die Beleuchtungseinrichtung 10 aus ihrer Klemmlage gelöst wird und eine Drehbewegung D um die Hochachse H hin zu einer Endlage (4b) vollführt.
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Ferner ist ersichtlich, dass die Beleuchtungseinrichtung 10 an ihrer Oberseite über zwei obere Befestigungspunkte 18 an dem flachen, länglichen Teil 11 befestigt ist.
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Jeder Befestigungspunkt 18 wird dabei durch ein Rastbauteil 181 gebildet, welches über ein Befestigungsmittel 180 in Form einer Schraube mit dem Gehäuse 100 verbunden ist. Die Befestigungspunkte 18 sind im Bereich von länglichen Ausnehmungen 111a und 111b des länglichen Teils 11 angeordnet. Dabei ist die längliche Ausnehmung 111a als einseitig offenes Langloch und die längliche Ausnehmung 111b als geschlossenes Langloch ausgebildet. Die Bereiche der Befestigungspunkte 18 werden später noch näher erläutert.
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Des Weiteren weist das Gehäuse 100 an seiner Oberseite im Bereich des fahrzeugäußeren, oberen Befestigungspunktes 18 ein Bauteil 102 auf, welches mit nach oben hervorstehenden Rippen 103 versehen ist. Die Rippen 103 sind in etwa parallel zur Fahrtrichtung FR ausgerichtet. Mit ihren der Fahrtrichtung FR abgewandten Enden liegen die Rippen 103 an einer Kontur 111c (vgl. Strichlinie) des Teils 11 an. Die Kontur 111c weist einen Radius r2 auf, der konzentrisch zu einem Radius r1 verläuft. Der Radius r1 stellt einen Drehradius dar, in dem sich die oberen Befestigungspunkte 18 während der Drehbewegung D um die Drehachse H bewegen. Mit 10' ist eine verdrehte Endlage der Beleuchtungseinrichtung 10 beziffert.
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Mit Hilfe der Rippen 103 kann während der Drehbewegung D eine zusätzliche Führung beziehungsweise Abstützung der Beleuchtungseinrichtung 10 sichergestellt werden.
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Aus der 5a ist ersichtlich, wie das an der Unterseite des Gehäuses 100 angeformte Klemmelement 104 sich in seiner Klemmlage in dem Klemmlager 16 befindet. Die 5b zeigt das Klemmelement 104 in einem Zustand, in der es sich vor einem Einführraum 160 des Klemmlagers 16, also vor seiner Klemmposition befindet. Das Klemmelement 104 wird in einer Klemmrichtung KR in Richtung des Einführraums 160 bewegt. Auf beiden lateralen Seiten weist das Klemmelement 104 ein im Querschnitt gesehen halbkreisartiges Klemmprofil 104a auf.
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In 6 ist der zweite Befestigungsbereich 15 von seiner Stirnseite aus im Detail dargestellt. So weist das Klemmlager 16 eine Stirnseite 161 auf. Die Stirnseite 161 bildet eine Auflagefläche für das bereits erwähnte Befestigungsmittel 17. Dabei ist die Auflagefläche über umfangsseitig angeordnete, längliche Ausnehmungen 162 von der übrigen Stirnseite 161 abgetrennt.
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Wie aus 7 deutlich wird, greift das Befestigungsmittel 17, welches als Schraube ausgebildet ist, mit seinem Schaft in ein stirnseitiges Gewinde einer Stirnseite 105 des Klemmelementes 104. Auf diese Weise wird das Klemmelement 104 zuverlässig in seiner dargestellten Klemmlage gehalten.
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Durch die Ausnehmungen 162 wird eine definierte Sollbruchstelle geschaffen, die dazu führt, dass bei Übersteigen eines bestimmten Grenzwertes der Aufprallkraft FA die Stirnseite 161 im Bereich der Ausnehmungen 162 herausbricht und das Klemmelement 104 aus seiner Klemmlage gelöst wird, wodurch es die bereits beschriebene Drehbewegung D entgegen der Klemmrichtung KR vollführen kann.
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In der 8 ist das Klemmlager 16 mit dem Klemmelement 104 detailliert dargestellt. Hierbei ist gut ersichtlich, dass der Einführraum 160 des Klemmlagers 16 untere Kontaktflächen 163a und obere Kontaktflächen 163b aufweist.
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Wie anhand der 8a ersichtlich ist, sind in einem lichten Abstand a auf der gegenüberliegenden Seite des Einführraums 160 entsprechend gleich gestaltete, untere Kontaktflächen 163a' und obere Kontaktflächen 163b' angeordnet. Die Kontaktflächen 163a und 163b beziehungsweise 163a' und 163b' ergänzen sich jeweils zu einem Halbkreisprofil. Auf diese Weise kann eine Kontaktfläche KF beziehungsweise KF', welche durch die halbkreisartigen Klemmprofile 104a gebildet wird, umfasst werden.
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Die Kontaktflächen 163a, 163a' und 163b, 163b' sind Bestandteil von rippenartigen Vorsprüngen 163c, 163c' beziehungsweise 163d, 163d'. Dabei sind die rippenartigen Vorsprünge 163c und 163d beziehungsweise 163c' und 163d' abwechselnd nach oben und nach unten freigeschnitten. Hiermit können im Klemmlager 16 Hinterschnitte vermieden werden.
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An der 8 ist weiter erkennbar, dass die Kontaktflächen 163a, 163b und 163a', 163b' auf einer gedachten Hüllfläche HF liegen.
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Eine fahrzeuginnenliegende Teilfläche dieser Hüllfläche HF, also zur gedachten Mittenflächenebene MF (vergleiche 1) liegend, wird durch einen äußeren Radius ra gebildet, welcher um die Hochachse H verläuft. Insbesondere vergrößert sich dieser Radius ra in der entgegen der Klemmrichtung KR verlaufenden Drehrichtung D von einem kleineren, äußeren Radius ra1 hin zu einem größeren, äußeren Radius ra2.
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Die so beschriebene Geometrie ist im geklemmten Zustand in der Lage sowohl Kräfte als auch Momente zu übertragen.
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Eine fahrzeugaußenliegende Teilfläche der Hüllfläche HF wird in ähnlicher Weise generiert. Jedoch genügt ein innerer Führungsradius ri hier der Bedingung, einen im Verlauf der Drehbewegung D wachsenden Abstand zum äußeren Radius ra aufzuweisen.
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Anhand der 9 und 10 soll noch einmal der erste Befestigungsbereich 14 näher beschrieben werden. Hierbei ist erkennbar, dass auch der Befestigungsbereich 14 in einem geringen Abstand von dem Drehzapfen 106 und dem Drehlager 142 ein dem Klemmlager 16 vergleichbares Klemmlager mit einem Einführraum 141 aufweist, in die ein an der Unterseite des Gehäuses 100 angeformtes Klemmelement 107 klemmend eingreifen kann. Das Klemmelement 107 weist ebenfalls Kontaktflächen KF auf, welche durch im Querschnitt halbkreisartige Klemmprofile 107a des Klemmelementes 107 gebildet sind. Die Klemmfläche KF wirkt mit unteren und oberen Kontaktflächen 141a, 141b und 141a', 141b' zusammen.
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Des Weiteren ist ersichtlich, dass das Klemmelement 107 stirnseitig eine Rastöffnung 107b aufweist, welche zum rastenden Hintergreifen eines am konsolenartigen Bauteil 140 angeformten Rasthakens 143 dient. Auf diese Weise wird das Klemmelement 107 in seiner Klemmlage gehalten.
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Der 11 ist ein oberer Befestigungspunkt 18 (vgl. auch 4) in Explosionsdarstellung zu entnehmen. In dieser Darstellung ist ein Ausschnitt des Teils 11 mit der länglichen Ausnehmung 111a ersichtlich. Die Ausnehmung 111a ist als einseitig offenes Langloch ausgebildet. Im Randbereich der Ausnehmung 111a weist das Teil 11 zwei Öffnungen 112 auf. Diese Öffnungen 112 dienen zur Aufnahme von unterseitigen Fixierzapfen 182b (vergleiche auch 12), mit denen ein klammerartiges Bauteil 182 verdreh- und verschiebefest auf dem Bauteil 11 gehalten wird. Das klammerartige Bauteil 182 weist zwei parallele Rastarme 182c auf, welche in einer Montageposition des Bauteils 182 in Richtung der offenen Seite der länglichen Ausnehmung 111a abstehen.
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Des Weiteren ist das Rastbauteil 181 ersichtlich, welches einen Innendurchmesser 181a aufweist. Der Innendurchmesser 181a dient zum Hindurchführen des Schaftes des vorzugsweise als Schraube ausgebildeten Befestigungsmittels 180. Es ist erkennbar, dass der Innendurchmesser 181a deutlich größer bemessen ist als ein Durchmesser des Schaftes des Befestigungsmittels 180. Hierdurch kann bei der Montage ein gewisser Toleranzausgleich ermöglicht werden.
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Das Befestigungsmittel 180 greift in der Montageposition in ein Gewinde einer verschieblichen Schnappmutter 108 ein, welche am Gehäuse 100 der Beleuchtungseinrichtung 10 angeordnet ist.
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Bei der Montage der Beleuchtungseinrichtung 10 am Kraftfahrzeug K werden zunächst die oberen Befestigungspunkte 18 (vgl. 4a) montiert. Dazu wird bei jedem Befestigungspunkt 18 zunächst das klammerartige Bauteil 182 mit seinen Fixierzapfen 182b in die Öffnungen 112 des Teils 11 positioniert. Anschließend wird das Rastbauteil 181 von der offenen Seite des klammerartigen Bauteils 182 her bis zur Verrastung eingeschoben, also soweit, bis die Rastnasen 182d Rastschrägen 181f einer Stirnseite 181e des Rastbauteils 181 rastend umfassen (vergleiche auch 13). Das klammerartige Bauteil 182 weist im Umriss eine U-förmige Gestalt auf, wobei die Rastarme 182c die U-Schenkel bilden und zwei nach innen gerichtete Rastnasen 182d aufweisen.
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Dann wird die Beleuchtungseinrichtung 10 am zweiten Befestigungsbereich 15 befestigt und auf dem Drehlager 142 aufgesetzt (vgl. 3). Die Beleuchtungseinrichtung 10 befindet sich nun in einer solchen Position, dass das Befestigungsmittel 180 von oben durch den Innendurchmesser 181a des Rastbauteils 181 gesteckt und mit der Schnappmutter 108 zur Endmontageposition verschraubt werden kann (vgl. 11 und 13).
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Aus den 12a und 12b sind Anlageflächen gut ersichtlich, mit denen in der Montageposition das Rastbauteil 181 und das klammerartige Bauteil 182 aneinander anliegen.
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So weist das Rastbauteil 181 einen Anlagekörper 181b auf, an dem zunächst die Rastnasen 182d bis zum Einrasten entlanggeführt werden. In der Montageposition liegt dann das klammerartige Bauteil 182 mit einer im Umriss halbkreisartig verlaufenden Anlagefläche gegen eine ebenso verlaufende Anlagefläche des Anlagekörpers 181b an.
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Des Weiteren weist das klammerartige Bauteil 182 obere Anlageflächen 182e auf. Die oberen Anlageflächen 182e liegen an oberen Anlageflächen 181d des Rastbauteils 181 an. Sowohl die Anlageflächen 182e als auch die Anlagenflächen 181d sind zu einer gedachten Längsmittenebene der Bauteile hin nach unten geneigt. Hierdurch kann in der Montageposition eine gute Zentrierung des Rastbauteils 181 im klammerartigen Bauteil 182 gewährleistet werden.
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An seiner Unterseite weist das klammerartige Bauteil 182 untere Anlageflächen 182a auf, welche eben ausgebildet sind und auf einer ebenen Anlagefläche des Teils 11 aufliegen.
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Ferner ist ersichtlich, dass von der unteren Anlagefläche 182a innenseitig stegartige Anformungen 182f nach unten abstehen.
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Wie anhand der 14 deutlich ist, liegen in der Montageposition die Anlageflächen 181d des Rastbauteils 181 und die Anlageflächen 182e des klammerartigen Bauteils aufeinander an. Die unteren Anlageflächen 182a sind Bestandteil einer äußeren Wandung 182g und einer inneren Wandung 182h des klammerartigen Bauteils 182. Dabei ragen in der Montageposition die stegartigen Anformungen 182f in einen zwischen einer Wandung des Teils 11 und den Anlagekörper 181b gebildeten Zwischenraum.
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Mit einer untersten Anlagefläche, welche unterseitig auch den Innendurchmesser 181a begrenzt, liegt das Rastbauteil 181 im Bereich der erwähnten Schnappmutter 108 auf dem Gehäuse 100 der Beleuchtungseinrichtung 10 auf.
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Schließlich soll anhand der 13 noch erwähnt werden, dass die oberen Anlageflächen 182e des klammerartigen Bauteils 182 und die oberen Anlageflächen 181d des Rastbauteils 181 in Richtung von freien Enden 182i der Rastarme 182c in einem Winkel β keilartig zur ebenen Oberfläche des Teils 11 geneigt sind. Durch die Keiligkeit der Anlageflächen 182e, 181d wird in einer Montagerichtung gewährleistet, dass eine Klemmwirkung zwischen dem Rastbauteil 181, dem Teil 11 und dem klammerartigen Bauteil 182 erst am Ende der Montagebewegung zum Tragen kommt und umgekehrt beim Lösen die Teile reibungsarm gleiten können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Befestigungsanordnung
- 10, 10'
- Beleuchtungseinrichtung
- 11
- flaches, längliches Teil
- 12
- Strukturbauteil, Karosserie
- 13
- konsolenartiges Bauteil
- 14
- erster Befestigungsbereich
- 15
- zweiter Befestigungsbereich
- 16
- Klemmlager
- 17
- Befestigungsmittel, Schraube
- 18
- obere Befestigungspunkte
- 19
- Verstellmittel
- 100
- Gehäuse
- 101
- Abdeckscheibe
- 102
- Bauteil
- 103
- Rippen
- 104
- Klemmelement
- 104a
- halbkreisartiges Klemmprofil
- 105
- Stirnseite des Klemmteils
- 106
- Drehzapfen
- 107
- Klemmelement
- 107a
- halbkreisartiges Klemmprofil
- 107b
- Rastöffnung
- 108
- Schnappmutter
- 111a
- längliche Ausnehmung, einseitig offenes Langloch
- 111b
- längliche Ausnehmung, Langloch
- 111c
- Kontur
- 112
- Öffnungen
- 140
- konsolenartiges Bauteil
- 141
- Einführraum des Klemmlagers
- 141a, 141a'
- untere Kontaktflächen
- 141b, 141b'
- obere Kontaktflächen
- 142
- Drehlager
- 143
- Rasthaken
- 160
- Einführraum des Klemmlagers
- 161
- Stirnseite des Klemmlagers
- 162
- Ausnehmungen
- 163a, 163a'
- untere Kontaktflächen
- 163b, 163b'
- obere Kontaktflächen
- 163c, 163c'
- rippenartige Vorsprünge
- 163d, 163d'
- rippenartige Vorsprünge
- 180
- Befestigungsmittel, Schraube
- 181
- Rastbauteil
- 181a
- Innendurchmesser
- 181b
- Anlagekörper
- 181c
- untere Anlagefläche des Rastbauteils
- 181d
- obere Anlagefläche des Rastbauteils
- 181e
- Stirnseite
- 181f
- Rastschrägen
- 182
- klammerartiges Bauteil
- 182a
- untere Anlagefläche des klammerartigen Bauteils
- 182b
- Fixierzapfen
- 182c
- Rastarme
- 182d
- Rastnasen
- 182e
- obere Anlagefläche des klammerartigen Bauteils
- 182f
- stegartige Anformungen
- 182g
- äußere Wandung
- 182h
- innere Wandung
- 182i
- freie Enden der Rastarme
- a
- lichter Abstand
- B
- Barriere
- D
- Drehbewegung
- FA
- Aufprallkraft
- FR
- Fahrtrichtung
- H
- Hochachse
- HF
- Hüllfläche
- K
- Kraftfahrzeug
- KF, KF'
- Kontaktfläche
- KP
- Kontaktpunkt
- KR
- Klemmrichtung
- MF
- Mittenflächenebene
- r1
- Radius
- r2
- Radius
- ra
- äußerer Radius
- ra1
- äußerer Radius
- ra2
- äußerer Radius
- rD
- Radius
- ri
- innerer Führungsradius
- ri1
- innerer Radius
- ri2
- innerer Radius
- α
- Winkel
- β
- Winkel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
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- GB 1430026 A [0007]
- GB 2370105 A [0008]
- US 3464339 A [0008]
- GB 1218140 A [0009]
