DE10162072B4

DE10162072B4 - Fastening arrangement with a fastening element

Info

Publication number: DE10162072B4
Application number: DE10162072A
Authority: DE
Inventors: Roland Baur
Original assignee: Webasto SE
Current assignee: Webasto SE
Priority date: 2001-12-17
Filing date: 2001-12-17
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2021-12-18
Also published as: DE10162072A1

Abstract

Befestigungsanordnung eines in eine Bohrung eines Kunststoffteils eingepressten Befestigungselements, das einen Schaft und einen Kopf zur Befestigung von Bauteilen mit dem Kunststoffbauteil aufweist,
wobei der Schaftdurchmesser über die gesamte Schaftlänge konstant und der Schaftquerschnitt über die gesamte Schaftlänge rund ist und der Schaft in Längsrichtung Hinterschnitte, die als hintereinander angeordnete, sich in Schaftlängsrichtung konisch verjüngende Abschnitte und/oder als Rändelungen ausgebildet sind, und an seinem freien Ende einen Schlitz aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei eingepresstem Befestigungselement (20) Material des Kunststoffbauteils (13) als Verdrehsicherung in den Schlitz (22) gedrückt ist.Fastening arrangement of a pressed into a bore of a plastic part fastener having a shank and a head for attachment of components with the plastic component,
wherein the shaft diameter is constant over the entire shaft length and the shaft cross section over the entire shaft length is round and the shaft in the longitudinal direction undercuts, which are formed as successively arranged in the longitudinal direction tapered portions and / or as knurls, and at its free end a slot having,
characterized,
that when pressed fastener (20) material of the plastic component (13) is pressed as rotation in the slot (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung eines in eine Bohrung eines Kunststoffteils eingepressten Befestigungselements mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a fastening arrangement of a in a bore a plastic part pressed fastener with the Features of the preamble of claim 1.

Die DE 100 37 587 A1 , die WO 99/61740 A1 und die EP 1 103 689 A1 offenbaren jeweils ein Befestigungselement mit einem Schaft und einem Kopf, wobei der Schaft mehrere umlaufende Rillen aufweist. Wenn man beabsichtigt, ein solches Befestigungselement zur Befestigung von Bauteilen in einem Kunststoffbauteil zu verwenden, indem man das Befestigungselement in das Kunststoffbauteil einpresst, so werden zum einen relativ hohe Einpresskräfte benötigt und zum anderen besteht die Gefahr, dass das Loch, das das Befestigungselement aufnimmt, plastisch aufgeweitet wird und deshalb nach dem Einpressvorgang nicht mehr auf die Hinterschnitte am Befestigungselement zusammenschrumpfen kann. Somit wird das Befestigungselement von dem Kunststoffbauteil nur schlecht festgehalten, so dass die Gefahr besteht, dass das Befestigungselement unbeabsichtigterweise leicht aus dem Kunststoffbauteil herausgelöst werden kann.The DE 100 37 587 A1 WO 99/61740 A1 and the EP 1 103 689 A1 each disclose a fastener having a shaft and a head, the shaft having a plurality of circumferential grooves. If one intends to use such a fastening element for fastening components in a plastic component by pressing the fastening element into the plastic component, then on the one hand relatively high press-in forces are required and on the other hand there is a risk that the hole which receives the fastening element is widened plastic and therefore can not shrink after the press-fitting on the undercuts on the fastener. Thus, the fastener is held only poorly by the plastic component, so that the risk exists that the fastener can be accidentally easily dissolved out of the plastic component.

In der US 3,702,088 wird ein ebenfalls mit umlaufenden Rillen versehener Befestigungsbolzen offenbart, dessen Bolzenschaft sich jedoch zu seinem freien Ende hin konisch verjüngt. Durch diese Konizität des Bolzenschaftes wird zwar die Einpresskraft des Befestigungsbolzens in ein Kunststoffbauteil reduziert, jedoch re duzieren sich dadurch auch gleichzeitig erheblich die Demontagekräfte, die erforderlich sind, um den Befestigungsbolzen aus dem Kunststoffbauteil zu entfernen.In the US 3,702,088 discloses a likewise provided with circumferential grooves fastening bolt, the bolt shank, however, tapers conically towards its free end. Although this conicity of the bolt shank reduces the press-in force of the fastening bolt into a plastic component, it also considerably reduces the disassembly forces which are required to remove the fastening bolt from the plastic component.

Die FR 2 702 720 beschreibt ein Clipselement, an das ein Schaft angeordnet ist, der biegbare Lamellen aufweist. Aufgrund ihrer Verformbarkeit sind diese Lamellen jedoch nicht dazu geeignet, sich beim Einpressen in ein Loch eines Kunststoffbauteiles in den Kunststoff einzugraben. Somit existieren auch bei diesem Gegenstand nur geringe Demontagekräfte.The FR 2 702 720 describes a clip element to which a shaft is arranged, which has bendable fins. Due to their deformability, however, these lamellae are not suitable for digging into the plastic when being pressed into a hole in a plastic component. Thus, even with this object only small disassembly forces exist.

Die FR-PS 12 12 822 offenbart eine gattungsgemäße Befestigungsanordnung mit einem Befestigungselement, dessen Schaftdurchmesser über die gesamte Schaftlänge konstant und dessen Schaftquerschnitt über die gesamte Schaftlänge rund ist. Des weiteren enthält der Schaft in Längsrichtung Hinterschnitte, die als hintereinander angeordnete, sich in Schaftlängsrichtung konisch verjüngende Abschnitte gebildet sind, eine Längsbohrung im Bereich seines freien vorderen Endes und drei gleichmäßig verteilte Schlitze. In Einbaulage sind die Schlitze ohne Kontakt zu einem anderen Befestigungsbauteil.The FR-PS 12 12 822 discloses a generic mounting arrangement with a fastener whose shank diameter over the entire shaft length constant and whose shank cross section is round over the entire shaft length. Furthermore contains the shank in the longitudinal direction undercuts, arranged as one behind the other, in the longitudinal direction of the shaft conically tapered Sections are formed, a longitudinal bore in the area of its free front end and three evenly spaced Slots. In installation position, the slots are without contact to a other fastening component.

Das aus der FR 2 334 869 A1 bekannte Befestigungselement enthält an seiner Schaftspitze vier Rippen, die in Einbaulage ohne Kontakt zu einem Kunststoffbauteil oder einem weiteren Befestigungsteil sind, wenn das Befestigungselement in eine in diesem Kunststoffbauteil vorgesehene Bohrung eingeschoben ist.That from the FR 2 334 869 A1 known fastening element includes at its shank tip four ribs, which are in the installed position without contact with a plastic component or another fastening part when the fastener is inserted into a provided in this plastic component bore.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Befestigungsanordnung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass das Befestigungselement in seiner Einbaulage sicher gehalten ist.task The invention is a fastening arrangement of the aforementioned Art to improve that the fastener in his Mounting position is securely held.

Die Erfindung löst die Aufgabe bei einer eingangs genannten Befestigungsanordnung dadurch, dass bei eingepresstem Befestigungselement Material des Kunststoffbauteils als Verdrehsicherung in den Schlitz gedrückt ist.The Invention solves the task in a fastening arrangement mentioned above in that with pressed fastener material of the plastic component is pressed as rotation in the slot.

Wird ein erfindungsgemäßes Befestigungselement in eine entsprechend ausgelegte Bohrung eines Kunststoffteiles eingepresst, so wird beim Einpressen eine formschlüssige Verbindung erzeugt, indem die Bohrung im Kunststoffteil durch den Schaft des Befestigungselementes elastisch aufgeweitet wird und anschließend auf die Hinterschnitte des Schaftes zusammenschrumpft. Somit kann bei der Montage ein Formschluss erzeugt werden, ohne dass fertigungstechnisch sehr aufwendige formschlüssige Verbindungen am Kunststoffteil oder Spritzgusswerkzeug hergestellt werden müssen. Stattdessen genügt ein einfach herzustellendes Sack- oder Durchgangsloch im Kunststoffteil. Wenn es sich bei dem Kunststoffteil um ein Spritzgussteil handelt, können diese Aufnahmelöcher auch durch ein entsprechendes Spritzgusswerkzeug bei der Herstellung des Kunststoffteiles mit hergestellt werden. Wenn die Hinterschnitte am Schaft als hintereinander angeordnete, sich in Schaftlängsrichtung konisch verjüngende Abschnitte ausgebildete sind, kann das Befestigungselement mit einer relativ geringen Montagekraft in das Kunststoffteil eingepresst werden, wobei die Demontagekraft dann erheblich über der Montagekraft liegt. Je nachdem, welche Konizität für die hintereinander angeordneten sich in Schaftlängsrichtung konisch verjüngenden Abschnitte gewählt wird, können die gewünschten Montage- und Demontagekräfte je nach Wunsch eingestellt werden. Somit können trotz geringer Montagekräfte hohe Kräfte zwischen den zu verbindenden Bauteilen übertragen werden.Becomes an inventive fastener pressed into a correspondingly designed bore of a plastic part, so when pressing a positive connection is generated by the bore in the plastic part by the shank of the fastener is elastically expanded and then on the undercuts of the shaft shrinks. Thus, during assembly a positive connection be produced without the production technology very complex positive connections must be made on the plastic part or injection mold. Instead enough a simple to produce bag or through hole in the plastic part. If the plastic part is an injection-molded part, can these pickup holes also by a corresponding injection molding tool in the production be made of the plastic part with. If the undercuts on the shaft as arranged one behind the other, in the shaft longitudinal direction conically tapered Sections are formed, the fastener with a relatively low assembly force pressed into the plastic part be, with the disassembly force is then significantly higher than the mounting force. Depending on what conicity for the arranged one behind the other in the longitudinal direction tapered conically Sections is selected, can the desired Assembly and disassembly forces can be adjusted as desired. Thus, despite low assembly forces high forces between transferred to the components to be connected become.

Um das Befestigungselement vor einem unerwünschten Drehen zu sichern, weist der Schaft an seinem freien Ende einen Schlitz auf, oder der Schaft kann in Schaftlängsrichtung eine Materialausnehmung besitzen, in der eine in Schaftlängsrichtung verlaufende Rippe angeordnet sein kann. Der Schlitz bzw. die Rippe des Befestigungselements wird beim Einpressen in die Bohrung im Kunststoffteil am Kunststoffmaterial verankert.To secure the fastener from undesirable rotation, the shank has a slot at its free end, or the shank may have a material extension in the shank longitudinal direction own in which a running in the longitudinal direction of the rib can be arranged. The slot or the rib of the fastener is anchored when pressed into the hole in the plastic part of the plastic material.

Damit die Demontagekräfte möglichst hoch liegen, ist es vorteilhaft, wenn die Hinterschnitte starr sind.In order to the dismantling forces preferably high, it is advantageous if the undercuts are rigid.

Um zu verhindern, dass die Hinterschnitte beim Angreifen von Montage- oder Demontagekräften abscheren können, kann das Befestigungselement aus Metall gefertigt sein.Around to prevent the undercuts from attacking assembly or dismantling forces can shave off, the fastening element can be made of metal.

Wenn das Befestigungselement innen hohl ist, kann es gleichzeitig zur Aufnahme weiterer Bauteile, wie beispielsweise Clipse, dienen.If the fastener is hollow inside, it can simultaneously to Recording other components, such as clips, serve.

Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:following Be different embodiments a fastening element according to the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 in einer Schnittansicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements; 1 in a sectional view, a first embodiment of a fastener;

2 in einer Schnittansicht ein zweites Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements; 2 in a sectional view, a second embodiment of a fastener;

3 in einer Schnittansicht ein drittes Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements; und 3 in a sectional view, a third embodiment of a fastener; and

4 in einer Schnittansicht ein viertes Ausführungsbeispiel eines Befestigungselements. 4 in a sectional view of a fourth embodiment of a fastener.

1 zeigt ein Befestigungselement 10 oder Bolzen mit einem Kopf 11 und einem Schaft 12. Der Schaft 12 ist in ein Kunststoffbauteil 13 eingepresst, so dass mittels des Befestigungselementes 10 das Kunststoffbauteil 13 mit einem Bauteil 14 verbunden ist, wobei der Schaft 12 durch eine Bohrung im Bauteil 14 gesteckt ist und der Kopf 11 des Befestigungslements 10 das Bauteil 14 an dem Kunststoffbauteil 13 hält. Der Schaft 12 weist mehrere hintereinander angeordnete, sich in Schaftlängsrichtung konisch verjüngende Abschnitte 15 auf, die Hinterschnitte 16 bilden. Somit wird durch das insbesondere aus Metall hergestellte Befestigungselement 10 ein Formschluss erzeugt, ohne dass Hinterschnitte am Kunststoffteil 13 oder an dessen Spritzgusswerkzeug aufwendig hergestellt werden müssen. Für die formschlüssige Verbindung ist lediglich eine einfache Bohrung nötig, in die der Schaft 12 eingepresst wird. Die Bohrung im Kunststoffteil 13 wird beim Einpressen durch den Schaft 12 elastisch aufgeweitet und schrumpft anschließend auf die Hinterschnitte 16 zusammen. Dadurch können sich die Hinterschnitte 16 in das Kunststoffteil 13 eingraben, wodurch das Befestigungselement 10 sicher im Kunststoffbauteil 13 gehalten wird. Durch die Konizität der Abschnitte 15 kann das Befestigungselement 10 mit einer relativ geringen Einpresskraft in die Bohrung eingepresst werden, wohingegen die Demontagekräfte wesentlich höher sind als die Montagekräfte. 1 shows a fastener 10 or bolt with a head 11 and a shaft 12 , The shaft 12 is in a plastic component 13 pressed in, so that by means of the fastener 10 the plastic component 13 with a component 14 is connected, wherein the shaft 12 through a hole in the component 14 is plugged and the head 11 of the fastening element 10 the component 14 on the plastic component 13 holds. The shaft 12 has a plurality of successively arranged, tapered in the shaft longitudinal direction sections 15 on, the undercuts 16 form. Thus, by the particular made of metal fastener 10 creates a positive connection without undercuts on the plastic part 13 or at the injection molding tool must be made consuming. For the positive connection only a simple bore is necessary, in which the shaft 12 is pressed. The hole in the plastic part 13 is when pressed through the shaft 12 elastically expanded and then shrinks on the undercuts 16 together. This will allow the undercuts 16 in the plastic part 13 dig in, causing the fastener 10 safe in the plastic component 13 is held. Due to the conicity of the sections 15 can the fastener 10 be pressed with a relatively low insertion force into the hole, whereas the disassembly forces are much higher than the assembly forces.

2 zeigt ein Befestigungselement 20, das am freien Ende seines Schaftes 21 einen Schlitz 22 besitzt. Beim Einpressen des Befestigungselements 20 in die Bohrung kann Material des Kunststoffbauteils 13 in den Schlitz 22 gedrückt werden, so daß dieser Schlitz 22 als Verdrehsicherung dient, um ein unbeabsichtigtes Drehen des Befestigungselements 20 zu verhindern. Alternativ dazu ist es auch möglich, ein Befestigungselement 30 (3) in Längsrichtung seines Schaftes 31 mit einer in Schaftlängsrichtung verlaufenden Rippe 32 zu versehen, die ebenfalls verhindert, daß das Befestigungselement 30 unbeabsichtigt verdreht werden kann, indem auch hier Material des Kunststoffteils 13 an der Rippe 32 beidseits anliegen kann. 2 shows a fastener 20 at the free end of his shaft 21 a slot 22 has. When pressing in the fastener 20 into the hole can be material of the plastic component 13 in the slot 22 be pressed so that this slot 22 serves as anti-rotation, to prevent unintentional rotation of the fastener 20 to prevent. Alternatively, it is also possible, a fastener 30 ( 3 ) in the longitudinal direction of its shaft 31 with a rib running in the longitudinal direction of the shaft 32 to provide, which also prevents the fastener 30 unintentionally can be twisted by here also material of the plastic part 13 at the rib 32 can rest on both sides.

4 zeigt ein Befestigungselement 40, das einen Hohlraum 41 besitzt. Mittels dieses Hohlraumes 41 kann ein weiteres Bauteil, beispielsweise ein Clips, befestigt werden, wobei in Demontagerichtung des Befestigungselements 40 dann relativ hohe Kräfte vom Befestigungselement 40 aufgenommen werden können. 4 shows a fastener 40 that has a cavity 41 has. By means of this cavity 41 For example, a further component, for example a clip, can be fastened, wherein in the dismounting direction of the fastening element 40 then relatively high forces from the fastener 40 can be included.

Claims

Fastening arrangement of a pressed into a bore of a plastic part fastener having a shaft and a head for attachment of components with the plastic component, wherein the shaft diameter over the entire shaft length is constant and the shaft cross section over the entire shaft length is round and the shaft in the longitudinal direction undercuts, the are formed as successively arranged, conically tapering in the longitudinal direction of the shaft sections and / or as knurls, and having at its free end a slot, characterized in that when pressed fastener ( 20 ) Material of the plastic component ( 13 ) as anti-rotation in the slot ( 22 ) is pressed.

Fastening arrangement according to claim 1, characterized in that the shaft ( 31 ) of the fastener ( 20 ) has on its outer circumference in the longitudinal direction of the shaft a material recess in which a rib extending in the longitudinal direction (FIG. 32 ) is arranged.

Fastening arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening element ( 20 ) is made of metal.

Fastening arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the undercuts ( 16 ) are rigid.

Fastening arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fastening element ( 20 ) is hollow inside.