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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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Weiterhin beschreibt die
US 4 356 601 A eine Kunststoffbefestigung, die eine hohe Bruchwiderstandsfähigkeit aufweisen soll. Hierzu werden im Verbindungsfall im Eingriff befindliche Klauen durch einen Schutzrahmen vor externen Kräften geschützt. Zum Lösen der Verbindung wird ein zusätzliches Werkzeug verwendet, zum Beispiel ein Schraubendreher, mit dem die im Eingriff befindlichen Klauen nach außen gedrückt und dadurch gelöst werden können.
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Aus der
DE 73 36 910 U ist eine Rastgesperre zur Fixierung der relativen Lage zweier zusammensteckbarer Gehäuseteile bekannt.
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Als nachteilig an den bekannten Clipsverbindungen 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 durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.
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Gegenstand der Erfindung ist 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 und das erste Rastelement als Torsionsfeder oder Biegestab ausgeführt ist, wobei bei Überlastung der Clipsverbindung diese mittels des ersten Rastelements gelöst wird.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das erste Rastelement als ein durchgängiger Steg zwischen zwei benachbart angeordneten, im Wesentlichen schlitzförmigen Ausnehmungen an dem einen Bauteil ausgebildet ist.
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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 versehentliches 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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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 schlitzförmige 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
- 1 eine perspektivische Teilansicht eines ersten Rastelementes an einem Bauteil;
- 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 anordenbar sind. Bei den Bauteilen kann es sich beispielsweise um einen Kühlergitterschutz und eine daran anordenbare 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 Rastelementes 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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Bezugszeichenliste
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- 1
- erstes Rastelement
- 2
- zweites Rastelement
- 3
- Ausnehmungen
- 4
- Vorsprung
- 5
- Rastnase
- 6
- Rastausnehmung
