DE202010002447U1

DE202010002447U1 - Toleranzausgleichseinrichtung

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Publication number: DE202010002447U1
Application number: DE201020002447
Authority: DE
Original assignee: WKW Erbsloeh Automotive GmbH
Current assignee: WKW Engineering GmbH
Priority date: 2010-02-17
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2020-02-18

Abstract

Toleranzausgleichseinrichtung für die Festlegung eines Bauteils (20) an einer Struktur,
wobei die Struktur ein erstes Element (60) mit einer oberen Auflagefläche (61) und ein darunter im Abstand dazu angeordnetes zweites Element (70) mit einer Andruckfläche (71) besitzt,
wobei in beiden Elementen (60, 70) je eine Ausnehmung (62, 72) vorgesehen ist, diese beiden Ausnehmungen (62, 72) axial zueinander ausgerichtet sind und die obere Ausnehmung (62) einen größeren Durchmesser im Vergleich zur unteren Ausnehmung (72) besitzt,
wobei ein mit dem Bauteil (20) verbundenes Stützelement (21) sich am ersten Element (60) der Struktur abstützt und mit seinem rohrförmigen Ansatz (23) die obere Ausnehmung (62) durchgreift,
wobei eine Distanzhülse (30), die in einem zylindrischen Aufnahmeraum (24) des rohrförmigen Ansatzes (23) axial verstellbar aufgenommen und mittels einer Schraubverbindung in variablen Höhen darin gehalten ist, auch bei toleranzbedingten unterschiedlichen Abständen zwischen den beiden Elementen (60, 70) der Struktur in Andrucklage an der...

Description

Die Erfindung betrifft eine Toleranzausgleicheinrichtung für die Festlegung eines Bauteils an einer Struktur, insbesondere für die Festlegung einer Dachleiste, einer Dachreling, eines Relingfußes oder eines sonstigen Kraftfahrzeuganbauteils an einem Kraftfahrzeugdach.
Bekannte Dachstrukturen bei Kraftfahrzeugen bestehen aus von den Seitenwänden ausgehenden Karosserieblechen, die mit der Dachplatte über eine Schweißverbindung verbunden sind. Die Karosseriebleche bestehen bekanntermaßen aus Stahlblechen. Als Dachplatte werden aus Gründen der Gewichtseinsparung verstärkt dünne Bleche, sowohl Stahlbleche als auch Aluminiumbleche, eingesetzt. Diese Bleche können ebenfalls über eine Schweißung oder über eine Klebeverbindung mit den Karosserieblechen verbunden werden. Soll an einem solchen Dach mit einer dünnen Dachplatte eine Dachleiste, Dachreling oder ein sonstiges Abbauteil befestigt werden, so muss im Verbindungsbereich der Dachplatte mit der Karosserieblechen eine Ausnehmung in der Dachplatte vorgesehen werden, um die Befestigung an den stabileren darunter angeordneten Karosserieblechen bewirken zu können. Eine Festlegung an der dünnen Dachplatte würde zu Ausbeulungen dieser Dachhaut führen und keine ausreichend stabile Anbindung für eine Dachleiste, eine Dachreling oder ein sonstiges Anbauteil bieten. Ein weiteres Problem bei der Anbringung der Bauteile besteht darin, dass die Höhe des zwischen der Dachhaut und den Karosserieblechen bestehenden Spaltes in Längsausrichtung des Kraftfahrzeugs, also in der Richtung in der eine Dachleiste, eine Dachreling verlaufen soll, produktbedingt variiert. Diese Toleranzen müssen bei der Befestigung ausgeglichen werden, da die Dachleiste, die Dachreling oder ein sonstiges Anbauteil gleichmäßig auf der Dachhaut aufliegen soll, um diese nicht zu beschädigen.
Es ist bekannt fertigungsbedingte Toleranzen zwischen zwei annährend parallel verlaufenden Flächen durch Toleranzausgleichseinrichtungen auszugleichen. Bekannte Toleranzausgleicheinrichtungen haben jedoch den Nachteil, dass sie aufgrund der Vielzahl ihrer Einzelteile kompliziert aufgebaut sind, ein Toleranzausgleich mittels zusätzlicher Werkzeuge erfolgt oder die Montage von der Fahrzeuginnenseite her vorgenommen werden muss. Darüber hinaus erfolgt in nachteiliger Weise bei vielen Toleranzausgleichseinrichtung ausschließlich ein Höhenausgleich, d. h. in Z-Richtung. Ein zusätzlicher Toleranzausgleich in X-Richtung erfolgt nicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfach aufgebaute Toleranzausgleichseinrichtung zur Befestigung eines Bauteils an einer Struktur zur Verfügung zu stellen, mit der Toleranzen in vertikaler und horizontaler Richtung bei der Befestigung ausgeglichen werden können und mit der eine starre Anbindung eines Bauteils an einer Struktur möglich ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Toleranzausgleicheinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Diese Toleranzausgleicheinrichtung dient der Festlegung eines Bauteils an einer Struktur, insbesondere einer Dachleiste, einer Dachreling, eines Relingfußes oder eines sonstigen Kraftfahrzeuganbauteiles an einem Kraftfahrzeugdach.
Die Struktur besteht dabei aus zwei Elementen, einem ersten Element, beispielsweise der Dachhaut, und einem darunter im Abstand zum ersten Element angeordneten zweiten Element, beispielsweise die stabilen Karosserie- und Verstärkungsbleche eines Kraftfahrzeugs. Das ersten Element besitzt eine obere Auflagefläche für das Bauteil und das zweite stabilere Element weist eine Andruckfläche für die stabile Befestigung des Bauteils auf. Für die Anbindung des Bauteils ist in beiden Elementen der Struktur eine Ausnehmung vorgesehen. Die Ausnehmungen sind axial zueinander ausgerichtet, wobei die obere Ausnehmung einen größeren Durchmesser im Vergleich zur Ausnehmung im unteren zweiten Element besitzt. Der Abstand der beiden Elemente der Struktur variiert, so dass bei der Befestigung des Bauteils ein Toleranzausgleich in Z-Richtung erfolgen muss. Darüber hinaus kann ein Toleranzausgleich in X-Richtung notwendig sein, wenn die Anordnung der beiden Ausnehmungen in den beiden Elementen der Struktur von der gewünschten Position abweicht.
Zur Befestigung an der Struktur ist das Bauteil mit einem Stützelement verbunden. Das Stützelement ist über bekannte Verbindungsmöglichkeiten mit dem Bauteil verbunden, beispielsweise durch Verkleben, Verpressen, Verschrauben oder andere formschlüssige, kraftschlüssige oder stoffschlüssige Verbindungen. Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Stützelement integraler Bestandteil des Bauteils und vermindert damit die Anzahl der zu montierenden Einzelteile bei der Befestigung des Bauteils. Die Toleranzausgleicheinrichtung kann bereits am Bauteil vormontiert werden, sodass alle notwendigen Elemente zur Festlegung des Bauteils zusammen mit dem Bauteil als Baueinheit zur Verfügung stehen und eine Montage wesentlich erleichtert wird.
In dem Stützelement sind eine Befestigungsschraube und eine Distanzhülse axial verstellbar, z. B. in Z-Richtung verstellbar, gelagert. Im Stützelement ist für die Anordnung der Befestigungsschraube und der Distanzhülse eine zylindrische Ausnehmung vorgesehen, die im oberen Bereich zur Aufnahme der Befestigungsschraube einen an den Außendurchmesser der Befestigungsschraube angepassten Innendurchmesser aufweist. Im unteren Bereich ist die zylindrische Ausnehmung verbreitert und weist einen größeren Innendurchmesser auf, der an den Außendurchmesser der Distanzhülse angepasst ist, die in diesem Bereich der zylindrischen Ausnehmung verstellbar aufgenommen ist. Dieser verbreiterte Bereich der zylindrischen Ausnehmung befindet sich in einem rohrförmigen Ansatz des Stützelementes, wobei der rohrförmige Ansatz von der Unterseite des Stützelementes abragt. Die Versteilbarkeit der Befestigungsschraube und der Distanzhülse in dem Stützelement wird über aufeinander abgestimmte Gewinde realisiert, d. h. die Distanzhülse besitzt ein Außengewinde, welches mit dem Innengewinde an der Innenwand des rohrförmigen Ansatzes des Stützelementes zusammenwirkt. In gleicher Weise besitzt die Befestigungsschraube ein Außengewinde, welches mit dem Innengewinde an der Innenwand der zylindrischen Ausnehmung im oberen Abschnitt zusammenwirkt. Die zylindrische Ausnehmung durchdringt das Stützelement von oben nach unten, so dass in einfacher Weise die Befestigungsschraube von oben in das Stützelement eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt werden kann. Die Befestigungsschraube ragt in der vormontierten Baueinheit, d. h. vor Befestigung des Bauteils am Stützelement, bis in die im rohrförmigen Ansatz angeordnete Distanzhülse hinein. Vorzugsweise ragt die Befestigungsschraube mit ihrer vorderen Spitze aus der Distanzhülse heraus und kann in diesem Bereich mit einem das vordere Ende der Befestigungsschraube umgreifendem Klemmring in der vormontierten Position gehalten werden. Eine solche Montagesicherung hält somit sämtliche Elemente der Toleranzausgleicheinrichtung, die für die Festlegung des Bauteils notwendig sind, am Bauteil als Baueinheit zusammen.
Zur Montage des Bauteils wird das Stützelement mit der Befestigungsschraube und der Distanzhülse auf dem oberen ersten Element der Struktur aufgesetzt, in der Weise dass der rohrförmige Ansatz des Stützelementes die Ausnehmung in dem oberen Element nach unten durchgreift. Das Stützelement stützt sich dann auf der oberen Auflagefläche des ersten Elements ab. Zur Abdichtung kann zwischen dem Stützelement und dem oberen Element eine Dichtung vorgesehen sein. Zwischen der im rohrförmigen Ansatz gehaltenen Distanzhülse und dem zweiten Element der Struktur besteht in dieser Einstecklage ein Spalt. Dieser Spalt muss durch die Toleranzausgleichseinrichtung überwunden werden, wenn eine starre Befestigung des Bauteils an dem zweiten Element der Struktur erzielt werden soll.
Hierfür wird die Befestigungsschraube, die in Einstecklage bereits mit ihrer Spitze die untere Ausnehmung des zweiten Elements durchgreift und somit eine entsprechende Ausrichtung in Befestigungsrichtung, nämlich Z-Richtung, bewirkt, durch eine Drehbewegung nach unten verstellt. Bei dieser Drehbewegung wird die Distanzhülse mitgenommen, d. h. in Z-Richtung nach unten bewegt. Dies wird über ein einfaches Reibelement bewirkt, das im Bereich des hinteren Endes der Distanzhülse vorgesehen ist. Dieses Reibelement verbindet die Befestigungsschraube kraftschlüssig mit Distanzhülse und überträgt somit die Drehbewegung der Befestigungsschraube auf die Distanzhülse, die somit zusammen mit der Befestigungsschraube nach unten in Z-Richtung bewegt wird, bis sie mit ihrem vorderen Ende die Andruckfläche des zweiten Elements berührt und sich dort abstützt. Durch das Abstützen der Distanzhülse an der Andruckfläche wird eine Gegenkraft erzeugt, die größer ist als die Reibkraft des Reibelementes, so dass die kraftschlüssige Verbindung zwischen der Distanzhülse und der Befestigungsschraube bei weiterer Versstellung der Befestigungsschraube überwunden wird und die Befestigungsschraube ohne Bewegung der Distanzhülse weiter in Bewegungsrichtung verstellt wird, bis die Befestigungsschraube ihre Endposition erreicht hat. In der Endposition der Befestigungsschraube liegt der Kopf der Befestigungsschraube an der Oberseite des Stützelementes oder am Bauteil an. Eine Schraubverbindung mit einer unterhalb des zweiten Elementes der Struktur angeordneten Mutter sichert die Position und gewährleistet die starre Verbindung des Bauteils mit der Struktur.
Das Reibelement ist beispielsweise ein ringförmiges Element aus Kunststoff, vorzugsweise ein Ring oder eine Hülse geringer Höhe, wobei das Reibelement die Befestigungsschraube vorzugsweise umfangsseitig umfasst. Es hat sich gezeigt, dass bereits ein schmaler Ring eine ausreichende Reibkraft auf die Befestigungsschraube ausübt, so dass bei deren Bewegung die mit dem Reibring verbundene Distanzhülse mitgeschleppt wird. Des Weiteren ist das Reibelement in bevorzugter Ausführung so dimensioniert, dass es nicht über den radialen Umfang der Distanzhülse hinausragt, um die leichte Verstellbarkeit der Distanzhülse mit dem Stützelement zu gewährleisten.
Das Reibelement ist im Bereich des hinteren Endes der Distanzhülse vorgesehen und dort formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit der Distanzhülse verbunden. Eine bevorzugte formschlüssige Verbindung wird durch das Vorsehen einer Ringnut am hinteren Ende der Distanzhülse realisiert, eine entsprechende Ringnut oder andere Formausnehmung kann auch innerhalb der Durchgangsbohrung der Hülse eingeformt sein. Das Reibelement lässt sich auch am hinteren Ende der Distanzhülse innerhalb deren Durchgangsbohrung über eine Reib- oder Klebeverbindung halten, d. h. im einfachsten Fall wird ein Reibring in die Distanzhülse eingesteckt und dort über eine Reibkraft zwischen der Distanzhülse und der Befestigungsschraube gehalten. Bei dieser einfachen Ausführungsform ist es nicht notwendig, die Distanzhülse zusätzlich zu bearbeiten, d. h. eine einfache Schraubhülse kann als Distanzhülse Verwendung finden. Die Anordnung des Reibelements am hinteren Ende der Distanzhülse, also gegenüberliegend zur Andruckfläche, hat den Vorteil, dass damit das Andrücken der Distanzhülse mit ihrem vorderen Ende an dem zweiten Element der Struktur nicht beeinflusst wird.
Die vorgeschlagene Toleranzausgleichseinrichtung besteht in einfachster Ausgestaltung aus dem Stützelement, der Distanzhülse, dem Reibelement und der Befestigungsschraube. Die Toleranzausgleicheinrichtung ist damit aus wenigen Elementen, d. h. sehr einfach aufgebaut, lässt sich in einfacher Weise am Bauteil vormontieren, insbesondere wenn das Stützelement bereits integraler Bestandteil des Bauteils ist. Zusätzlich kann der oben genannte Klemmring als Montagesicherung temporär vor der Befestigung des Bauteils an der Befestigungsschraube angeordnet sein. Zusätzlich kann des Weiteren ein Dichtring unterhalb des Kopfes der Befestigungsschraube vorgesehen werden, um eine wasserdichte Anbindung des Bauteils an der Struktur zu sichern.
Die Montage eines solchen Bauteils ist des Weiteren wesentlich vereinfacht, da kein zusätzliches Werkzeug zum Verstellen der Distanzhülse innerhalb des Stützelements notwendig ist. Die Verstellung der Distanzhülse wird mit der vorgesehenen Befestigungsschraube ermöglicht. Darüber hinaus kann eine Montage von der Fahrzeugaußenseite her erfolgen, insbesondere wenn in vorteilhafter Weise die auf der Fahrzeuginnenseite vorgesehene Befestigungsmutter mittels eines Käfigs an dem zweiten Element der Struktur angeordnet ist.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird neben einem Höhenausgleich, d. h. der Überwindung der Toleranzen in Z-Richtung, auch ein horizontaler Ausgleich, d. h. in X-Richtung, vorgenommen. Hierzu wird die vorgesehene Befestigungsmutter in einem Käfig drehfest gehalten jedoch in X-Richtung verstellbar gelagert.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels. Nämlich der Anbindung einer Dachreling an einem Kraftfahrzeugdach in den Zeichnungen näher beschrieben. Diese zeigen:
1: eine Querschnittdarstellung durch die Dachleiste mit der Toleranzausgleichseinrichtung, eingesetzt in die Struktur,
2: eine Querschnittdarstellung der Toleranzausgleicheinrichtung gemäß 1, befestigt an der Struktur,
3: eine Längsschnittdarstellung durch eine weitere Toleranzausgleicheinrichtung und
4: eine perspektivische Ansicht einer in einem Käfig aufgenommenen Mutter.
Das Ausführungsbeispiel zeigt eine Dachreling als Bauteil 20 in der ein Stützelement 21 eingeformt ist, d. h. das Stützelement 21 ist integraler Bestandteil der Dachreling 20. Es ist jedoch auch möglich, ein separates Bauteil 20 mit einem separaten Stützelement 21 zu verbinden. Die Toleranzausgleicheinrichtung 10 besteht neben dem Stützelement 21 des Weiteren aus der Befestigungsschraube 80, der Distanzhülse 30 sowie dem Reibelement 50. Das Bauteil soll an einer Struktur befestigt werden die aus zwei übereinander angeordneten flächigen Elementen 60, 70 besteht, wobei das obere erste Element 60, in diesem Fall die Dachhaut eines Kraftfahrzeuges, nicht stabil genug für eine Befestigung ist bzw. durch eine Befestigung beschädigt werden kann. Daher ist in dem ersten Element 60 eine Ausnehmung 62, die einen Zugriff auf das darunter angeordnete stabilere zweite Element 70 der Struktur ermöglicht, in diesem Fall sind dies drei dickere Bleche. Wie man aus 1 ersehen kann, ist das Element 60 nicht parallel zum zweiten Element 70 angeordnet. Die Neigung des ersten Elements 60 wird bei der Konstruktion des Stützelementes 21 berücksichtigt, so dass sich eine Befestigungsachse ergibt, in diesem Fall die Mittelachse M der beiden Ausnehmungen 62 und 72, die ein senkrechtes Andrücken der Toleranzeinrichtung 10 an das zweite Element 70 ermöglicht, was Voraussetzung für eine starre Verbindung des Bauteils 20 mit der Struktur ist.
Das Stützelement 21 ist an die Form der Dachreling 20 angepasst. Von der Unterseite 22 des Stützelements 21, welches in der Einstecklage und der Befestigungslage auf der oberen Auflagefläche 61 des ersten Elements 60 zur Anlage kommt, ragt nach unten ein rohrförmiger Ansatz 23 ab. Dieser rohrförmige Ansatz 23 hat einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist als der Durchmesser der Ausnehmung 62 im ersten Element 60, so dass beim Durchstecken des rohrförmigen Ansatzes 23 durch die Ausnehmung 62 der Dachhaut, die das erste Element 60 bildet, die Ausnehmung 62 im Wesentlichen verschlossen ist. Zusätzlich können Dichtungen 11 unterhalb des Bauteils 20 vorgesehen sein, wie in 1 gezeigt, welche die Toleranzausgleichseinrichtung 10 und das Bauteil 20 in Einstecklage zeigt.
Im Stützelement 21 ist die Befestigungsschraube 80 in Befestigungsrichtung, also axial verstellbar gelagert. Eine seitliche Anbindung eines Bauteils 20 und damit eine horizontale Verstellung der Befestigungsschraube 80 ist in gleicher Weise möglich. Für die verstellbare Lagerung der Befestigungsschraube 80 besitzt das Stützelement 21 eine in Befestigungsrichtung, d. h. Z-Richtung, ausgerichtete zylindrische Ausnehmung 24, die in diesem Fall zusätzlich mit einem Innengewinde versehen ist, welches mit einem am Schaft 82 der Befestigungsschraube 80 vorgesehenen Außengewinde 83 zusammenwirkt. Im unteren Bereich, nämlich in Höhe des rohrförmigen Ansatzes 23, hat die zylindrische Ausnehmung 25 einen größeren Innendurchmesser. In diesem verbreiterten Bereich der Ausnehmung 25 ist ein zylindrischer Aufnahmeraum 24 für die Distanzhülse 30 gebildet, die in diesem Aufnahmeraum 24 in Z-Richtung verstellbar gehalten ist. Hierzu ist an der Innenwandung des rohrförmigen Ansatzes 23 ein Innengewinde 26 vorgesehen, welches mit einem Außengewinde 35 der Distanzhülse 30 zusammenwirkt. Durch die Distanzhülse 30 ist die Befestigungsschraube 80 hindurch gesteckt. Am hinteren Ende 37 der Distanzhülse 30 ist eine Ringnut 36 vorgesehen, in welchen ein Reibelement 50, in diesem Fall ein Reibring, formschlüssig gehalten wird. Dieser Reibring umfasst die Befestigungsschraube 80 und stellt auf diese Weise eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Distanzhülse 30 und Befestigungsschraube 80 her.
Das vordere Ende 31 der Distanzhülse 30 besitzt einen radial nach außen ragenden Auflageflansch 32, so dass sich die Auflagefläche 33 der Distanzhülse 30 vergrößert. In der 1 ist die Einstecklage gezeigt, d. h. das Bauteil 20 mit seinem Stützelement 21 und den darin gelagerten Elementen, nämlich der Distanzhülse 30, dem Reibelement 50, der Befestigungsschraube 80 und zusätzlichen Elementen, wie der Dichtring 40 und Unterlegscheibe 41 sind als Baueinheit auf der Dachhaut 60 aufgelegt, wobei die Unterseite 22 auf der Auflagefläche 61 der Dachhaut 60 zur Anlage kommt und der von der Unterseite 22 des Stützelementes nach unten abragende rohrförmiger Ansatz 23 durch die Ausnehmung 62 der Dachhaut 60 hindurch ragt. Die im rohrförmigen Ansatz 23 verstellbar angeordnete Distanzhülse 30 besitzt in dieser Einstecklage einen Abstand A vom zweiten Element 70 der Struktur, nämlich den Karosserie- und Verstärkungsblechen. Zur Befestigung des Bauteils 20 muss dieser toleranzbedingte Abstand A überwunden werden, da das Bauteil 20 an dem zweiten Element 70, nämlich den stabileren Verstärkungs- und Karosserieblechen befestigt werden soll. Eine Vorfixierung ist bereits durch das Einstecken des rohrförmigen Ansatzes 23 in die obere Ausnehmung 62 und der Anordnung der Spitze 84 der Befestigungsschraube 80 innerhalb der unteren Ausnehmung 72 erfolgt. Diese Einstecklage ist in 1 gezeigt.
Durch eine Drehbewegung der Befestigungsschraube 80 kann diese in Z-Richtung nach unten verstellt werden. Dies ist möglich, da die Ausnehmungen 62 des ersten Elements und 72 des zweiten Elements 70 im wesentlichen die gleiche Mittelachse M besitzen, eine Toleranzabweichung ist berücksichtigt. Entlang dieser Achse wird die Befestigungsschraube 80 nach unten verstellt. In Einstecklage ist die Befestigungsschraube 80 kraftschlüssig mit der Distanzhülse 30 über das Reibelement 50 verbunden, da der Reibring die Befestigungsschraube 80 umfasst und formschlüssig in der Ringnut 35 in der Distanzhülse 30 aufgenommen ist. Die Distanzhülse 30 wird also bei der Verstellung der Befestigungsschraube 80 mitbewegt, bis die Distanzhülse 30 mit ihrer Auflagefläche 33 die Andruckfläche 71 des zweiten Elements 70 berührt. Beim Weiterdrehen der Befestigungsschraube 80 lässt sich die Distanzhülse 30 nicht weiter nach unten verstellen, sie behält ihre Position bei. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen Befestigungsschraube 80 und Distanzhülse 30 wird gelöst und die Befestigungsschraube 80 in ihre Befestigungslage bewegt, wo sie eine Verbindung mit der unterhalb des zweiten Elements 70 angeordneten Mutter 90 eingeht. Diese Befestigungslage ist in 2 gezeigt. Die Mutter 90 ist in diesem Beispiel in einem Käfig 92 drehfest gelagert und besitzt ein Innengewinde 91, welches mit dem Außengewinde 83 der Befestigungsschraube 80 zusammenwirkt. In Befestigungslage ist eine stabile Verbindung zwischen dem Bauteil 20 und der Struktur, insbesondere dem zweiten Element 70, erreicht, da sich das Bauteil 20 über das Stützelement 21, welches mit der Distanzhülse 30 zusammenwirkt auf dem zweiten Element 70 den Verstärkungs- und Karosserieblechen abstützt und diese Abstützung durch die Befestigungsschraube 80 in Verbindung mit der Mutter 90 gesichert ist.
Die Anbindung des Bauteils 20 ist in diesem Beispiel auch wasserdicht abgedichtet. Hierzu dient ein Dichtring 40, der unterhalb des Kopfes 81 der Befestigungsschraube 80 angeordnet ist. Zusätzlich ist in diesem Ausführungsbeispiel für den Dichtring 40 eine Ringnut 27 im Stützelement 21 eingeformt, so dass sich eine oberhalb des Dichtrings 40 angeordnete Unterlegscheibe 41 auf der Oberseite 28 des Stützelements 21 abstützen kann ohne den Dichtring 40 zu beeinträchtigen.
Die stabile Befestigung des Bauteils 20 wird unabhängig davon erzielt, wie groß der Abstand A zwischen dem vorderen Ende 31 der eingesteckten Distanzhülse 30 und der Andruckfläche 71 des zweiten Elements 70 der Struktur ist, da die Toleranzausgleicheinrichtung 10 diese Toleranz in Z-Richtung ausgleichen kann. Zusätzlich ist auch ein Toleranzausgleich in X-Richtung möglich. Betrachtet man hierzu 3 die einen Längsschnitt durch einen Teil der Toleranzausgleichseinrichtung 10 in Befestigungslage zeigt, so wird deutlich, dass die Befestigung durch die Befestigungsschraube 80 und die Mutter 90 bewirkt wird. Diese Mutter 90 ist in diesem Beispiel eine Vierkantmutter, die drehfest in einem Käfig 92 aufgenommen ist, der seitlich zwei Befestigungsarme 93, 93' besitzt. Jeder dieser Befestigungsarme 93, 93' ist endseitig abgebogen. Diese Abbiegungen 94, 94' durchgreifen schlitzartige Ausnehmungen 73, 74 in dem zweiten Element 70 und stützen sich mit ihren freien Enden auf der Andruckfläche 71 des zweiten Elements 70 ab. Der Käfig 92 für die Mutter 90 besitzt eine Wandung 95, mit welcher die Mutter 90 umfasst ist, was die drehfeste Lagerung der Mutter 90 bewirkt. Seitlich sind zwei von der Oberseite nach unten abragende Begrenzungsstege 96, 96' vorgesehen. Der Abstand dieser Begrenzungsstege 96, 96' ist größer als die Breite der Mutter 90, so dass eine Längsverschiebung der Mutter 90, nämlich eine Verschiebung in diesem Beispiel in X-Richtung, zwischen den Begrenzungsstegen 96, 96' möglich ist. Die Mutter 90 kann somit toleranzbedingte Unterschiede in X-Richtung ausgleichen.
Um die Verbindungsbildung zwischen der Befestigungsschraube 80 und der Mutter 90 zu erleichtern, besitzt die Mutter 90 eine radiale Einführabschrägung 99 und die Befestigungsschraube 80 eine konisch zulaufende Spitze 84. In diesem Ausführungsbeispiel, siehe 3, ist zusätzlich oberhalb der Befestigungsspitze 84 an der Befestigungsschraube 80 ein Bereich 85 des Schaftes 82 vorgesehen, der einen geringeren Durchmesser als der Schaft der Befestigungsschraube besitzt. Diese Ausgestaltung der Befestigungsschraube 80 erleichtert das Einführen der Befestigungsschraube 80 in die Mutter 90 beim Einstecken des Toleranzausgleichelements 10 in die Struktur und erleichtert das Einführen der Spitze 84 der Befestigungsschraube 80 in die Mutter 90 die gegebenenfalls während des Einführens der Spitze 84 seitlich in X-Richtung nach links oder rechts verschoben werden kann – je nachdem in welche Richtung ein Toleranzausgleich notwendig ist. Um das Eingreifen der Befestigungsschraube 80 in die Mutter 90 zu ermöglichen, besitzt die Oberseite der Wandung des Käfigs 92 ein entsprechendes Langloch 98.

10: Toleranzausgleichseinrichtung
11: Dichtung
20: Bauteil
21: Stützelement
22: Unterseite
23: rohrförmiger Ansatz
24: zylindrische Aufnahmeraum
25: zylindrische Ausnehmung
26: Innengewinde
27: Ringnut
28: Oberseite
30: Distanzhülse
31: vordere Ende
32': Auflageflansch
33: Auflagefläche
34: Durchgangsbohrung
35: Außengewinde
36: Ringnut
37: hintere Ende
40: Dichtring
41: Unterlegscheibe
50: Reibelement
60: erstes Element der Struktur
61: Auflagefläche
62: Ausnehmung
70: zweites Element der Struktur
71: Andruckfläche
72: Ausnehmung
73: Schlitz
74: Schlitz
80: Befestigungsschraube
81: Kopf
82: Schaft
83: Außengewinde
84: Spitze
90: Mutter
91: Innengewinde
92: Käfig
93, 93': Befestigungsarm
94, 94': Abbiegung
95: Wandung
96, 96': Begrenzungssteg
97: Aufnahmeraum
98: Langloch
99: Einführabschrägung
M: Mittelachse
X: horizontale Richtung
Z: vertikale Richtung

Claims

Toleranzausgleichseinrichtung für die Festlegung eines Bauteils (20) an einer Struktur, wobei die Struktur ein erstes Element (60) mit einer oberen Auflagefläche (61) und ein darunter im Abstand dazu angeordnetes zweites Element (70) mit einer Andruckfläche (71) besitzt, wobei in beiden Elementen (60, 70) je eine Ausnehmung (62, 72) vorgesehen ist, diese beiden Ausnehmungen (62, 72) axial zueinander ausgerichtet sind und die obere Ausnehmung (62) einen größeren Durchmesser im Vergleich zur unteren Ausnehmung (72) besitzt, wobei ein mit dem Bauteil (20) verbundenes Stützelement (21) sich am ersten Element (60) der Struktur abstützt und mit seinem rohrförmigen Ansatz (23) die obere Ausnehmung (62) durchgreift, wobei eine Distanzhülse (30), die in einem zylindrischen Aufnahmeraum (24) des rohrförmigen Ansatzes (23) axial verstellbar aufgenommen und mittels einer Schraubverbindung in variablen Höhen darin gehalten ist, auch bei toleranzbedingten unterschiedlichen Abständen zwischen den beiden Elementen (60, 70) der Struktur in Andrucklage an der Andruckfläche (71) des zweiten Elementes (70) mit ihrem vorderen Ende (31) andrückbar ist, wobei eine Befestigungsschraube (80) in Einstecklage den rohrförmigen Ansatz (23), die Distanzhülse (30) und die Ausnehmungen (72) des zweiten Elementes (70) durchgreift und nach einer Schraubbewegung in die Befestigungslage überführbar ist, wo die Befestigungsschraube (80) mit einer unterhalb des zweiten Elementes (70) angeordneten Mutter (90) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in ihrer Einstecklage die Befestigungsschraube (80) mittels eines im Bereich des hinteren Endes (37) der Distanzhülse (30) angeordneten Reibelements (50) kraftschlüssig mit der Distanzhülse (30) verbunden ist und die axiale Verstellung der Distanzhülse (30) in die Andrucklage durch eine Drehung der Befestigungsschraube (80) bewirkt wird und wobei nach Erzielung der Andrucklage der Distanzhülse (30) eine weitere Drehung der Befestigungsschraube (80) bis in deren Befestigungslage durch Überwindung der kraftschlüssigen Verbindung mit der Distanzhülse (30) möglich ist.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Bauteil (20) um eine Dachleiste, eine Dachreling, ein Relingfuß oder ein sonstiges Kraftfahrzeuganbauteil handelt, die an einem Kraftfahrzeugdach festgelegt werden sollen, wobei das erste Element (60) der Struktur die Dachhaut und das zweite Element (70) der Struktur die darunter angeordneten stabileren Karosserie- und Verstärkungsbleche sind.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) integraler Bestandteil des Bauteils (20) ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (50) ein ringförmiges Element aus Kunststoff ist, beispielsweise ein Ring oder eine Hülse.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (50) am hinteren Ende (37) mit der Distanzhülse (30) verbunden ist.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (50) am hinteren Ende (37) der Distanzhülse (30) formschlüssig und/oder kraftschlüssig gehalten wird.
Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (50) am hinteren Ende (37) in einer Ringnut (36) der Distanzhülse (30) aufgenommen ist.
Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibelement (50) am hinteren Ende (37) der Distanzhülse (30) innerhalb deren Durchgangsbohrung (34) gehalten ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Ring als Montagesicherung unterhalb des vorderen Endes (31) der Distanzhülse (30) vorgesehen ist, welcher vor dem Einstecken der Befestigungsschraube (80) in die Struktur entfernbar ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für eine wasserdichte Anordnung ein weiterer Ring als Dichtring (40) oberhalb des Stützelementes (21) an der Befestigungsschraube (80) vorgesehen ist, der in Befestigungslage Aufnahme in einer Ringnut (27) an der Oberseite (28) des Stützelementes findet.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschraube (80) eine Spitze (84) besitzt, die einen geringeren Durchmesser als der Schaft (82) der Befestigungsschraube (80) besitzt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mutter (90) in einem mit dem zweiten Element (70) der Struktur verbundenen Käfig (92) längsverschiebbar und drehfest gelagert ist.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzhülse (30) ein Außengewinde (35) besitzt, welches zur axialen Verstellung der Distanzhülse (30) mit einem Innengewinde (26) des rohrförmigen Ansatzes (23) zusammenwirkt.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (21) und die Distanzhülse (30) aus Metall bestehen.