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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Clipsverbindung zwischen zwei
Bauteilen eines Kraftfahrzeugs, umfassend mindestens ein erstes
Rastelement, das an dem einen Bauteil angeordnet ist, und mindestens
ein zweites Rastelement, das an dem anderen Bauteil angeordnet ist,
wobei das erste und das zweite Rastelement zur Verbindung der Bauteile miteinander
verrastbar sind.
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Eine
Clipsverbindung der eingangs genannten Art ist hinreichend aus dem
Stand der Technik bekannt. Die Clipsverbindung dient der einfachen
Montage und sicheren Verbindung von zwei Bauteilen eines Kraftfahrzeugs
miteinander. Hierzu werden ein erstes und ein zweites Rastelement,
die jeweils an einem der Bauteile angeordnet sind, verrastend miteinander
in Eingriff gebracht. Um eine größtmögliche Stabilität der Clipsverbindung
zu erreichen, sind die Rastelemente sehr steif und formstabil ausgeführt. Die
hohe Steifigkeit und Formstabilität des ersten und des zweiten
Rastelements bewirkt die sichere Verrastung der beiden Rastelemente
derart, dass sich die miteinander verbundenen Bauteile nicht durch
Vibrationen, die während
der Bewegung des Fahrzeuges auftreten, voneinander lösen.
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Als
nachteilig an einer derartigen Clipsverbindung erweist sich, dass
eine auf zumindest eines der miteinander verbundenen Bauteile einwirkende mechanische
Belastung dazu führen
kann, dass die Clipsverbindung überlastet
wird. Dies kann beispielsweise bei einem Bagatellunfall auftreten,
wie bei einer Kollision beim Einparken des Kraftfahrzeugs mit einem
anderen Kraftfahrzeug. Durch die Überlastung der Clipsverbindung
werden die Rastelemente zerstört,
da diese aufgrund ihrer Steifigkeit brechen. Somit sind die Bauteile
nach einer derartigen Überlastung
nicht mehr durch die Clipsverbindung miteinander verbindbar, was
notwendigerweise den Austausch der Bauteile zur Folge hat.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Clipsverbindung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, die sich beim Auftreten
einer Überlastung
der Clipsverbindung zerstörungsfrei
löst.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass das erste Rastelemente als Torsionsfeder oder Biegestab ausgeführt ist,
wobei bei Überlastung
der Clipsverbindung diese mittels des ersten Rastelements gelöst wird.
Das als Torsionsfeder oder Biegestab ausgeführte erste Rastelement wird
bei der Verbindung der beiden Bauteile durch das Verrasten mit dem
zweiten Rastelement durch zumindest abschnittsweises Verdrehen des
ersten Rastelementes um dessen Längsachse
mit einer mechanischen Spannung beaufschlagt, die von dem ersten
Rastelement gespeichert wird. Die durch das abschnittsweise Verdrehen
des ersten Rastelementes hervorgerufene mechanische Spannung ist
derart bemessen, dass die Clipsverbindung eine ausreichende Stabilität aufweist,
um ein versehendliches Lösen
der Bauteile voneinander durch auftretende Vibrationen während der
Bewegung des Kraftfahrzeugs zu vermeiden. Die bei auftretender Überlastung
der Clipsverbindung durch eine Drehbewegung abbaubare mechanische
Spannung des ersten Rastelementes bewirkt das zerstörungsfreie
Lösen des zweiten
Rastelementes von dem ersten Rastelement. Das Lösen der Clipsverbindung bei Überlastung
lässt das
zweite Rastelement ausrasten, bevor es zum Bruch der Rastelemente
kommt. Durch das zerstörungsfreie
Lösen der
Clipsverbindung werden die miteinander verbundenen Bauteile voneinander getrennt,
wobei sie sich jedoch in einfacher Weise mittels der erfindungsgemäßen Clipsverbindung
wieder miteinander verbinden lassen, ohne dass ein Austausch des
oder der Bauteile notwendig wird.
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Vorzugsweise
kann das erste Rastelement als ein Steg zwischen zwei benachbart
angeordneten, im Wesentlichen schlitzförmigen Ausnehmungen an dem
einen Bauteil ausgebildet sein. Die Ausführung des ersten Rastelementes
als Steg kann durch die Einbringung zweier Ausnehmungen an einem
der Bauteile in einfacher Weise fertigungstechnisch realisiert und
kostengünstig
durchgeführt
werden.
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Weiterhin
kann das erste Rastelement mindestens einen Vorsprung aufweisen,
der in eine der Ausnehmungen hineinragt, vorzugsweise in die Ausnehmung,
durch die das zweite Rastelement zumindest abschnittsweise geführt wird,
um das zweite Rastelement mit dem ersten Rastelement zu verrasten.
Mittels des mindestens einen Vorsprungs kann von dem ersten Rastelement
eine Klemmkraft auf das zweite Rastelement ausgeübt werden, die im Wesentlichen
der in dem ersten Rastelement gespeicherten Spannung entspricht.
Weiterhin kann durch die Zuführung
des zweiten Rastelementes das zumindest abschnittsweise Verdrehen
des ersten Rastelementes bewirkt werden, indem das zweite Rastelement
durch das Verdrängen
des mindestens einen Vorsprungs das erste Rastelement um dessen Längsachse
tordiert.
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Des
Weiteren kann der mindestens eine Vorsprung einen im Wesentlichen
rampenförmigen Querschnitt
aufweisen, dessen Verlauf sich von der Vorderkante des Vorsprungs
ausgehend in Richtung des Bauteils aufweitet. Auf diese Weise wird
die Zuführung
des zweiten Rastelementes in die Ausnehmung erleichtert, um das
erste und das zweite Rastelement miteinander zu verrasten.
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Vorteilhafterweise
kann das zweite Rastelement einen Rastabschnitt aufweisen, in den
der Vorsprung zumindest abschnittsweise eingreifen kann. Somit wird
die Stabilität
der Clipsverbindung erhöht, um
zu vermeiden, dass die Clipsverbindung sich aufgrund von Vibrationen,
die während
des Bewegens des Kraftfahrzeugs auftreten, unbeabsichtigt löst.
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Insbesondere
kann der Rastabschnitt als Rastausnehmung ausgeführt sein. Alternativ kann der
Rastabschnitt als ein dem Vorsprung entsprechender klinkenförmiger Absatz
oder als eine Hinterschneidung ausgeführt sein. Auf diese Weise wird eine
zumindest abschnittsweise formschlüssige Verbindung zwischen dem
Vorsprung und dem Rastabschnitt des zweiten Rastelementes geschaffen,
die einen sicheren Halt der Clipsverbindung gewährleistet.
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Weiterhin
kann in der Ausnehmung mindestens eine Rastnase auf der dem ersten
Rastelement gegenüberliegenden
Seite angeordnet sein, die zumindest abschnittsweise in die Ausnehmung
hineinragt. Die Rastnase kann bei der Zuführung des zweiten Rastelementes
in die Ausnehmung eine in Richtung des ersten Rastelementes gerichtete
Kraft auf das zweite Rastelement ausüben. Die auf das zweite Rastelement
wirkende Kraft trägt
ebenfalls zum zumindest abschnittsweisen Verdrehen des ersten Rastelementes
bei, wodurch diese gespannt wird.
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Vorzugsweise
kann zumindest eines der Bauteile zumindest teilweise aus Kunststoff
bestehen. Hierbei kann insbesondere jenes Bauteil zumindest teilweise
aus Kunststoff bestehen, das mit dem als Torsionsfeder oder Biegestab
ausgebildeten ersten Rastelement ausgeführt wird. Das aus einem Kunststoff
hergestellte Bauteil weist die erforderliche Elastizität auf, damit
das durch die schlitzförmigen Ausnehmung
ausgebildete erste Rastelement die erforderliche Federsteifigkeit
besitzt, die zur Aufnahme der durch das zumindest abschnittsweise
Verdrehen des ersten Rastelementes erzeugten Spannung notwendig
ist, um der Clipsverbindung die notwendige Stabilität zu verleihen.
Bevorzugt sind eine Mehrzahl von ersten und zugehörigen zweiten
Rastelementen an verschiedenen Stellen der Bauteile angeordnet, um
in Abhängigkeit
von der Größe der miteinander
zu verclipsenden Bauteile einen sicheren Halt der Bauteile an dem
Kraftfahrzeug zu gewährleisten.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
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1 eine
perspektivische Teilansicht eines ersten Rastelementes an einem
Bauteil;
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2 eine
perspektivische Teilansicht eines zweiten Rastelementes, das mit
dem ersten Rastelement gemäß 1 in
Eingriff steht.
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Den
Darstellungen in 1 und 2 sind zwei
Bauteile zu entnehmen, die an einem Kraftfahrzeug anordnenbar sind.
Bei den Bauteilen kann es sich beispielsweise um einen Kühlergitterschutz
und eine daran anordnenbare Abdeckung handeln. Die Anordnung des
einen Bauteils kann unmittelbar an der Karosserie des Kraftfahrzeugs
erfolgen, ebenso wie an einem bereits an der Karosserie befestigten Anbauteil,
während
das andere Bauteil mit dem bereits an dem Kraftfahrzeug angeordneten
Bauteil verbunden wird. Bei den miteinander zu verbindenden Bauteilen
kann es sich auch um Bauteile handeln, die im Inneren des Kraftfahrzeugs
angeordnet werden. Zur Verbindung der beiden Bauteile kommt eine
erfindungsgemäße Clipsverbindung
zum Einsatz, die mindestens ein erstes, als Torsionsfeder ausgeführtes Rastelement 1 und
mindestens ein zweites Rastelement 2 umfasst. Vorzugsweise
kann das erste Rastelement 1 auch als Biegestab ausgeführt sein. Die
in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Clipsverbindung zeigt
das erste Rastelement 1 als Torsionsfeder.
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Das
erste Rastelement 1 ist an dem einen Bauteil angeordnet,
während
das zweite Rastelement 2 an dem anderen Bauteil in einer
dem ersten Rastelement 1 im Wesentlichen entsprechenden Position
angeordnet ist, um eine hinsichtlich der Anordnung der beiden Bauteile
zueinander geeignete Verbindung der beiden Bauteile zu erreichen.
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Das
mindestens eine an dem einen Bauteil angeordnete erste Rastelement 1 wird
durch zwei benachbarte, im Wesentlichen schlitzförmige Ausnehmungen 3 ausgebildet,
die vorzugsweise im Verlauf des Herstellungsprozesses des Bauteils
eingebracht werden. Die vorzugsweise zueinander parallelen Ausnehmungen 3 sind
an dafür
geeigneten Stellen des einen Bauteils angeordnet, insbesondere in
einer gegenüber
der Grundfläche
des Bauteils erhabenen Position. Das Bauteil wird vorteilhafterweise
aus Kunststoff hergestellt, wodurch das erste Rastelement 1 eine
hinreichende Elastizität
aufweist, um dem ersten Rastelement 1 die notwendige federnde Eigenschaft
zu verleihen.
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Weiterhin
ist an dem ersten Rastelement 1 mindestens ein Vorsprung 4 angeordnet,
der sich zumindest abschnittsweise in eine der Ausnehmungen 3 erstreckt.
Der Vorsprung 4 weist einen im Wesentlichen rampenförmigen Querschnitt
auf, dessen Verlauf sich von dem ersten Rastelement 1 ausgehend in
Richtung der in die Ausnehmung 3 hineinerstreckenden Vorderkante
des Vorsprungs 4 verjüngt.
Auf der dem Vorsprung 4 gegenüberliegenden Seite ist mindestens
eine Rastnase 5 angeordnet, die in die Ausnehmung 3 hineinragt.
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Das
an dem anderen Bauteil angeordnete zweite Rastelement 2 ist
hinsichtlich seiner Form und seiner Abmessung an die der Ausnehmungen 3 angepasst,
durch die das zweite Rastelement 2 zur Verclipsung der
beiden Bauteile hindurchgeführt
wird. Das zweite Rastelement 2 weist einen Rastabschnitt auf,
der in der dargestellten Ausführungsform
als Rastausnehmung 6 ausgeführt ist. Der Rastabschnitt kann
auch als ein der Form des Vorsprungs 4 entsprechender klinkenförmiger Absatz
oder als eine Hinterschneidung ausgeführt sein, in die der Vorsprung 4 formschlüssig eingreifen
kann.
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Die
Darstellung in 2 zeigt die erfindungsgemäße Clipsverbindung
in miteinander verrasteter Position des ersten Rastelementes 1 und
des zweiten Rastelementes 2. Bei der Einbringung des zweiten
Rastelementes 2 in die Ausnehmung 3 wird das erste
Rastelement 1 zumindest abschnittsweise um ihre Längsachse
verdreht, wodurch das erste Rastelement 1 mit einer mechanischen
Spannung beaufschlagt wird, die von dem ersten Rastelement 1 gespeichert
wird. Das zumindest abschnittsweise Verdrehen erfolgt durch die
Verdrängung
des an dem ersten Rastelement 1 angeordneten Vorsprungs 4 durch
die Zuführung
des zweiten Rastelement 2. Beim Verrasten des ersten Rastelementes 1 mit
dem zweiten Rastelement 2 steht der Vorsprung 3 formschlüssig mit
der Rastausnehmung 6 in Eingriff und schafft eine sichere
Verbindung zwischen den beiden Bauteilen. Vorzugsweise sind erste
Rastelemente 1 und Rastelemente 2 an den Bauteilen
angeordnet.
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Im
Falle eines Bagatellschadens, bei dem durch eine mechanische Belastung,
die auf zumindest eines der beiden Bauteile einwirkt, eine Überlastung
der Clipsverbindung auftritt, wird die erfindungsgemäße Clipsverbindung
zerstörungsfrei
gelöst.
Dies wird dadurch erreicht, dass das erste Rastelement 1 beim
Auftreten der mechanischen Belastung die in dem ersten Rastelement 1 gespeicherte
Spannung durch eine Drehbewegung abgebaut wird, wodurch die formschlüssige Verbindung
zwischen der Rastausnehmung 6 und dem Vorsprung 4 gelöst wird.
Dadurch werden die beiden Bauteile derart voneinander getrennt,
dass das erste Rastelement 1 und/oder das zweite Rastelement 2 nicht
brechen.
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- 1
- erstes
Rastelement
- 2
- zweites
Rastelement
- 3
- Ausnehmungen
- 4
- Vorsprung
- 5
- Rastnase
- 6
- Rastausnehmung