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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung,
vorgesehen an einer Belüftungs-,
Heiz- und/oder Klimaanlage eines Fahrzeugs.
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Ein
Fachmann aus dem Bereich der Heiz-, Klima- und Belüftungstechnik
muss bei der Konzeption einer solchen Anlage relativ hohe Toleranzen
berücksichtigen
und insbesondere bei der Befestigung und Verbindung von Gehäuseteilen
vorsehen, da bei zu geringen Toleranzen eine unerwünschte Leckage auftreten
und dies dadurch zu erhöhter
Geräuschemission
führen
kann.
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Gleiches
muss ein Fachmann berücksichtigen,
wenn er die Positionierung der einzelnen Module konzeptioniert und
entwirft, insbesondere bei der Positionierung eines Heiz- und Wärmetauschers,
da hier eine im wesentlichen spannungsfreie Befestigung benötigt wird.
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Herkömmlicherweise
wird die Montage der entsprechenden Module mit üblichen Befestigungseinrichtungen
wie Schrauben bereitgestellt. Bei Toleranzdifferenzen können die
Montagearbeiten oft sehr aufwendig und zeitintensiv sein. Wird beispielsweise ein
Bauteil an mehr als zwei Stellen befestigt, so müssen enorme Anforderungen an
die Genauigkeit, Position und Präzision
der Befestigungsvorrichtungen berücksichtigt werden.
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Bei
den bisherigen Befestigungsmittel ist insbesondere das Problem aufgetreten,
dass es bei Toleranzen und Fertigungsdifferenzen zu Verspannungen
und stetigen Kräften
an den Befestigungsstellen gekommen ist.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung
bereitzustellen, insbesondere zur Befestigung eines Klimaanlagenmoduls,
welche die oben genannten Nachteile verhindert bzw. reduziert und
insbesondere eine mög lichst
einfache, schnelle und kostengünstige
Befestigung bereitzustellen, die zudem eine im wesentlichen spannungsfreie
Verbindung von Bauteilen und Modulen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst, wobei
zweckmäßige Ausführungsformen durch
die Merkmale der Unteransprüche
beschrieben sind.
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Insbesondere
schlägt
die vorliegende Erfindung eine Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung, vorgesehen
an einer Belüftungs-,
Heiz- und/oder Klimaanlage, mit einem eine Befestigungsmittelaufnahmebohrung
aufweisenden Toleranzausgleichselement vor, das eine Verschiebung
in zumindest einer Richtung, im wesentlichen senkrecht zur Befestigungsmittelaufnahmebohrung
bereitstellt.
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Das
Toleranzausgleichselement weist eine Befestigungsmittelaufnahmebohrung
auf. Die Bohrung ist beispielsweise eine Kernbohrung für eine Schneidschraube
oder ein Metallinsert für
eine metrische Schraube.
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Das
Toleranzausgleichselement ist dabei derart ausgebildet, dass man
zuerst eine feste Verbindung von Bauteilen bereitstellen kann und
im nachhinein noch einen Toleranzausgleich an einer Befestigungsstelle
ermöglicht
ist. Wird beispielsweise ein Heiz-, Klima- und Belüftungsgerät in einem Fahrzeuginnenraum
an mehreren Positionen befestigt, so müssen Toleranzen, die bei der
Fertigung oder Produktion entstehen, ausgeglichen werden. Kommt
es bei der Befestigung und Montage der Module zu Verspannungen,
so wirken erhöhte
Kräfte
auf die Bauteile, so dass es zu Leckagen und Beschädigungen
kommt. Durch das Toleranzausgleichselement wird vorteilhafterweise
eine Verschiebung in zumindest eine Richtung im wesentlichen senkrecht
zur Befestigungsaufnahmebohrung zur Verfügung gestellt, so dass Verspannungen
und Kräfte
zwischen den Befestigungsbauteilen vermieden werden.
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Somit
kann auf überraschend
einfache Weise bei der Befestigung durch das Toleranzausgleichselement
ein gewisses Spiel zwischen den zu verschraubenden Komponenten und
Bauteilen ausgeglichen werden.
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Vorteilhafterweise
wird eine Verschiebung exakt in eine Richtung im wesentlichen senkrecht
zur Befestigungsmittelaufnahmebohrung bereitgestellt. Wird beispielsweise
ein Heiz-, Klima- und
Belüftungsgerät an einem
Tragrohr und einer Vertikalstrebe befestigt, so ist es von Vorteil,
wenn zuerst eine Befestigungsstelle fixiert und anschließend eine
Verschiebung exakt in eine Richtung durch das Toleranzausgleichselement
bereitgestellt wird.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
ist das Toleranzausgleichselement ein Nutenstein. Der Nutenstein
besteht aus einem quaderförmigen
oder würfelförmigen Körper mit
einem Flansch, der zumindest eine Befestigungsmittelaufnahmebohrung
enthält,
in die ein das zu befestigende Bauteil durchdringender Schraubbolzen
oder Schneidschraube eingreift. Das Nutensteingehäuse kann
ferner mit zumindest einem Federbügel versehen sein, so dass
eine Vorspannung erreicht wird, um den Nutenstein zu sichern. Ein
erfindungsgemäßes Toleranzausgleichselement
kann dadurch auf einfache und kostengünstige Weise bereitgestellt
werden.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass der Nutenstein in einem Nutensteingehäuse vorgesehen
ist. Der Nutenstein wirkt mit dem Nutensteingehäuse formschlüssig zusammen.
Insbesondere wird dadurch eine erste Fixierung des Nutensteins im
Nutensteingehäuse
erreicht. Das Nutensteingehäuse
weist zumindest eine T-Nut oder dergleichen für den Nutenstein auf. In der
Nut kann der Nutenstein im Nutensteingehäuse zumindest in eine Richtung
verschoben werden, insbesondere im wesentlichen senkrecht zur Befestigungsaufnahmebohrung.
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Das
Nutensteingehäuse
weist Vorkragungen oder dergleichen auf, um den Nutenstein zu sichern und
gleitverschieblich zu lagern. Der Nutenstein wird durch die Vorkragungen
auf einfache Weise geführt. Es
kann ein separates zu befestigendes Nutensteingehäuse verwendet
oder es kann auch in ein bereits vorhandenes Bauteil integriert
werden.
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Das
Nutensteingehäuse
könnte
Verrasteinrichtungen aufweisen, so dass der Nutenstein schrittweise
oder stufenweise verschoben werden kann. Zudem kann durch ein Nutensteingehäuse ein
Verlierschutz während
oder vor der Montage bereitgestellt werden.
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Weiterhin
ist es von Vorteil, dass das Toleranzausgleichselement einen thermoplastischen Kunststoff
umfasst, insbesondere Polyoxymethylen (POM). Derartige Kunststoffe
weisen einerseits eine große
Härte mit
Formbeständigkeit
auf und andererseits eine hohe Schlagzä higkeit. Thermoplastische Kunststoffe
sind chemisch sehr beständig.
Darüber hinaus
ist ein Thermoausgleichselement aus einem thermoplastischen Kunststoff
auf einfache und kostengünstige
Weise herstellbar.
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Bevorzugterweise
umfasst das Nutensteingehäuse
einen thermoplastischen Kunststoff, insbesondere Acrylnitril-Butadien-Styrol
(ABS). Derartige Kunststoffe weisen ebenso eine hohe Schlagfestigkeit
bei hohen Temperaturen auf, sind temperaturstabil, chemisch beständig und
besitzen eine hohe Steifigkeit und Härte. Ferner wirken solche Kunststoffe geräuschdämpfend.
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Das
Nutensteingehäuse
kann auch in ein Heiz-/Klimagehäuse
integriert werden. Vorteilhafterweise wird dadurch ein weiteres
Gehäuse
benötigt und
somit Kosten gespart.
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Des
weiteren ist es von Vorteil, dass die Befestigungsmittelaufnahmebohrung
ein Kernloch für eine
Schneidschraube aufweist. Dadurch kann auf einfache Weise eine Fixierung
und Befestigung erreicht werden.
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Vorteilhafterweise
weist die Befestigungsmittelaufnahmebohrung ein Metallinsert für eine Gewindeschraube
auf. Somit kann auf kostengünstige
und einfache Weise eine lösbare
Verbindung bereitgestellt werden, das insbesondere stabiler, abriebsfester
und formgenauer ist.
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Ferner
ist es von Vorteil, dass das Toleranzausgleichselement aus zwei
Gewindehülsen
ausgebildet ist, die in Eingriff bringbar sind.
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Des
weiteren kann auch eine Vorspanneinrichtung vorgesehen sein, insbesondere
eine Vorspannung in einer Richtung senkrecht zu Bewegungsrichtung
bereitstellend. Somit ist es zum Beispiel möglich das Toleranzausgleichselement
vorzupositionieren.
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Schließlich ist
es bevorzugt, dass Mittel vorgesehen sind, die einen Bewegung des
Toleranzausgleichselementes in vorbestimmten Positionen hemmt, insbesondere
mittels Formschluß.
Durch solch eine Ausgestaltung, mit beispielsweise komplementären Rillen
ist es möglich
nach dem Festziehen des Befestigungsmittels eine ungewollte Verschiebung
des Toleranzausgleichselementes zu verhindern.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher beim Lesen
der folgenden, lediglich beispielhaften und nicht einschränkend angeführten Beschreibung,
welche unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt.
Darin zeigt:
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1 eine
perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung;
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2 eine
Aufsicht der Befestigungsmittelaufnahmevonichtung aus 1 mit
einem Nutensteingehäuse;
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3 eine
perspektivische Aufsicht der Vorrichtung aus 1 und 2 an
einer Klimaanlage vor dem Einbau;
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4 eine
der 3 entsprechende Ansicht der Vorrichtung an einer
Klimaanlage nach dem Einbau mit Tragrohr und Vertikalstrebe;
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5 eine
perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung
mit einem Nutensteingehäuse
ohne Nutenstein;
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6 eine
perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 5 mit einem
Nutensteingehäuse
mit einem Nutenstein;
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7 eine
der 1 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1.
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Ein
Toleranzausgleichselement 10 weist einen Flansch 3 auf
und eine Befestigungsmittelaufnahmebohrung 5. Die Bohrung 5 ist
ein Kernloch für eine
Schneidschraube oder ein Metal linsert für eine metrische Schraube.
Das Toleranzausgleichselement 10 umfasst einen thermischen
Kunststoff Das Toleranzausgleichselement 10 ist ein Nutenstein,
der verschoben werden kann und damit Toleranzen ausgeglichen werden
können.
Somit ist ein Toleranzausgleich in zumindest eine Richtung möglich.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1 aus 1.
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Das
Toleranzausgleichselement 10 ist wiederum ein Nutenstein,
das in einem Nutensteingehäuse
angeordnet ist oder ein Teil der Klimaanlage 20. Der Nutenstein
kann in dem Nutensteingehäuse 15 in
einer Nut 7 verschoben werden. Das Nutensteingehäuse 15 wird
auf einem Bauteil der Klimaanlage befestigt. Dazu sind entsprechend
zwei Bohrungen 13 an dem Nutensteingehäuse 15 vorgesehen.
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3 zeigt
eine perspektivische Aufsicht der Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1 aus 1 und 2 an
einer Klimaanlage vor dem Einbau.
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Das
Toleranzausgleichselement 10 sitzt in dem Nutensteingehäuse 15.
Die Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1 ist auf einer
Klimaanlage 20 angeordnet. Das Toleranzausgleichselement 10 kann
im wesentlichen senkrecht zur Befestigungsmittelaufnahmebohrung 5 verschoben
werden.
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4 zeigt
eine der 3 entsprechende Ansicht der
erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1 an
einer Klimaanlage nach dem Einbau.
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Bei
der Montage wird zuerst das Tragrohr 22 und die Vertikalstrebe 26 mit
der Klimaanlage 20 bzw. mit dem Luftführungsgehäuse verschraubt. Anschließend wird
die Klimaanlage 20 bzw. das Tragrohr 22 mit der
in den Figuren nicht dargestellten Armaturentafel verschraubt. Danach
wird die Vertikalstrebe 26 an einem Luftführungskanal 28 festgeschraubt.
Damit diese Einheit nicht verspannt wird, ist an der Befestigungsstelle
Vertikalstrebe mit dem Klimagerät ein
Toleranzausgleichselement 10 vorgesehen. Das Toleranzausgleichselement 10 kann
in der Nut 7 des Nutensteingehäuses 15 verschoben
werden, so dass der Monteur eine im wesentlichen spannungsfreie Verbindung
erreichen kann.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung 1 mit einem
Nutensteingehäuse 15 ohne
Nutenstein. Das Nutensteingehäuse
definiert einen an einer Seite offenen Hohlraum, der an seiner Oberseite
einen Spalt aufweist.
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Das
Nutensteingehäuse 15 besitzt
eine Transportsicherung 30 bzw. einen Verlierschutz für das Toleranzausgleichselement 10.
Somit kann ein Nutenstein durch das offene Ende des Hohlraumes eingeführt werden
indem mit dem Verlierschutz eine Verrastung stattfindet. Das Nutensteingehäuse 15 umfasst
T-Nuten 32, um einen formschlüssigen Eingriff bereitzustellen.
Die T-Nuten 32 dienen zur schrittweisen und stufenweisen
Verschiebung des Nutensteins. Durch die Bohrungen 13 wird
das Nutensteingehäuse
an der Klimaanlage 20 befestigt.
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Das
Nutensteingehäuse 15 besitzt
Vorkragungen 34, damit der Nutenstein einerseits gesichert wird
und andererseits gleitverschieblich gelagert ist.
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Das
Nutensteingehäuse 15 kann
auch an einem Heiz-/Klimagehäuse
integriert werden.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung 1 aus 5 mit
einem Nutensteingehäuse 15 und
einem Nutenstein.
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Der
Nutenstein steht mit dem Nutensteingehäuse 15 in Eingriff.
Der Nutenstein besitzt auf den Flanschoberseiten Rillen bzw. Einkerbungen
auf. Entsprechende Rillen sind auf den Vorkragungen vorgesehen.
Die Rillen ermöglichen
eine schrittweise bzw. stufenweise Verschiebung des Nutensteins
und eine Vorfixierung auf Nominalmaß.
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Das
Nutensteingehäuse 15 und
der Nutenstein bilden Spalten 40 und 42 aus. Durch
die Spalten 40 und 42 wird ein Toleranzausgleich
ermöglicht.
Damit wird in Schraubrichtung eine feste Positionierung zur Verfügung gestellt.
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7 zeigt
eine der 1 entsprechende Ansicht einer
weiteren Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Befestigungsmittelaufnahmevonichtung 1.
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Der
Nutenstein hat an den Flanschoberseiten 3 jeweils einen
Federbügel 36.
Der Federbügel 36 ist
durchgehend ausgebildet und spannt den Nutenstein im Nutensteingehäuse 15 vor;
selbstverständlich
sind auch andere Vorspannungen möglich, wie
zum Beispiel in Richtung der Aufnahmebohrung.
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In
die Befestigungsmittelaufnahmebohrung 5 ist ein Metallinsert 38 eingelegt,
die zur Verstärkung der
Struktur dient. Das Metallinsert 38 ist eine Metallhülse oder
aus einem ähnlich
festen Material ausgebildet und kann als Befestigungsaufnahmebohrung ein
vorgegebenes Gewinde aufweisen.
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Zusammenfassend
ist festzuhalten, dass das erfindungsgemäße Konzept darauf beruht, eine Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung
bereitzustellen, die eine spannungsfreie Befestigung von Bauteilen
und Modulen ermöglicht,
Toleranzen ausgleichen kann und das überraschend einfach, schnell
und kostengünstig.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung vorangehend unter Bezugnahme auf eine
bevorzugte Ausführungsform
vollständig
beschrieben wurde, sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedene
Veränderungsmöglichkeiten
im Rahmen der beiliegenden Ansprüche
möglich
sind, ohne von dem erfindungsgemäßen Konzept
und dem beanspruchten Schutz abzuweichen.
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Insbesondere
sollte der Fachmann erkennen, dass verschiedenste Ausgestaltungen
von Toleranzausgleichselementen möglich erscheinen. Das Toleranzausgleichselement
kann aus unterschiedlichsten Materialien gefertigt werden und ist
variabel in der Geometrie. Außerdem
ist eine Befestigungsmittelaufnahmevorrichtung an mehreren Stellen möglich, insbesondere
für den
Fall, dass ein Bauteil an mehreren Stellen befestigt werden muss
und Toleranzen in verschiedene Richtungen ausgeglichen werden müssen.