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Die
Erfindung betrifft einen Spreizclip zur Verbindung zweier Bauteile
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Ein
allgemein bekannter, gattungsgemäßer Spreizclip
zur Verbindung zweier Bauteile weist eine zylindrische Cliphülse und
einen Spreizpin auf. Die zylindrische Cliphülse besteht aus einem Abdeckplattenteil
mit einer zentralen Spreizpin-Einstecköffnung, an die sich angeformte,
wenigstens zwei elastisch radial spreizbare Spreizelemente anschließen, wobei
die Cliphülse
in übereinanderliegenden
Ausnehmungen eines flächigen
Bereichs eines ersten Bauteils und eines flächig darüber anliegenden zweiten Bauteils
dergestalt einsteckbar ist, dass die Spreizelemente zumindest mit
einem freien Endbereich durch eine erste Ausnehmung des ersten Bauteils
hindurchragen und das Abdeckplattenteil eine zweite Ausnehmung des
zweiten Bauteils überdeckt und
am Randbereich dieser zweiten Ausnehmung anliegt. Der Spreizpin
ist in die Spreizpin-Einstecköffnung wenigstens
bis in den Bereich der Spreizelemente einsteckbar und spreizt diese
radial auf und/oder fixiert diese in einer radial aufgespreizten Position
dergestalt, dass für
eine axiale Befestigungskraft zumindest ein Teil der radialen Abmessung
der hindurchragenden Spreizelemente größer als der zugeordnete Durchmesserbereich
der ersten Ausnehmung ist.
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Mit
einem derartigen Spreizclip kann beispielsweise an einer Fahrzeugtür eines
Kraftfahrzeuges eine Türschachtzierleiste
befestigt werden. An einem oberen Randbereich eines Türaußenblechs der
Fahrzeugtür
liegt ein oberer Randbereich einer Schachtverstärkung an, wobei die Schachtverstärkung das
erste Bauteil ausbildet, so dass die erste Ausnehmung in der Schachtverstärkung als
kreisförmige
Durchgangsbohrung ausgebildet ist. Ein im Querschnitt U-förmiges Trägerprofil
ist auf die aneinander anliegenden oberen Randbereiche des Türaußenblechs
und der Schachtverstärkung
aufgesteckt. Dabei ist an dem dem Türaußenblech zugeordneten U-Schenkeln
des Trägerprofils
eine Zierleiste angeordnet, so dass im montierten Zustand des Trägerprofils
an der Fahrzeugtür
mit der Zierleiste ein optisch ansprechender Abschluss des oberen
Randbereichs des Türaußenblechs
zum angrenzenden Türschacht
hin gebildet ist. Der der Schachtverstärkung zugeordneten U-Schenkel
des Trägerprofils
ragt vom oberen Randbereich der Schachtverstärkung nach unten bis in den
Bereich der ersten Ausnehmung der Schachtverstärkung ab, wobei dieser U-Schenkel das
zweite Bauteil mit der zweiten Ausnehmung bildet. Ist das Trägerprofil
auf dem oberen Randbereich des Türaußenblechs
bzw. der Schachtverstärkung aufgesteckt,
so fluchten die erste und die zweite Ausnehmung, so dass der Spreizclip
mit den radial spreizbaren Spreizelementen durch die beiden Ausnehmungen
hindurch eingesteckt werden kann. In diesem eingesteckten Zustand
liegt das Abdeckplattenteil der zylindrischen Cliphülse am Randbereich der
zweiten Ausnehmung an. Wird der Spreizpin in die Spreizpin-Einstecköffnung eingesteckt,
so werden die beiden Spreizelemente aufgespreizt, so dass diese
die erste Ausnehmung der Schachtverstärkung teilweise hintergreifen.
Dadurch ist eine axiale Befestigungskraft ausgebildet, so dass das
Trägerprofil
als zweites Bauteil mit der Schachtverstärkung als erstem Bauteil verbunden
ist. Für
einen Lagetoleranzausgleich, insbesondere bei mehreren Spreizclipverbindungen
zwischen den beiden Bauteilen wird die zweite Ausnehmung regelmäßig mit
einer Übergröße, ggf.
auch als Langloch, im Vergleich zur durchgesteckten Cliphülse ausgeführt. Mit
der bisherigen Spreizclipverbindung ist die axiale Anlage der beiden Bauteile
eindeutig bestimmt und durch die Verspannung fixiert, nicht dagegen
die Relativlage senkrecht dazu innerhalb der für den Toleranzausgleich zur
Verfügung
stehenden Übergröße der zweiten
Ausnehmung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Spreizclip zur Verbindung
zweier Bauteile so weiterzubilden, dass die Spreizclipfunktion bei
toleranzaufnehmenden Übergrößen von
Aufnahmeausnehmungen verbessert wird.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Gemäß Anspruch
1 ist unter dem Abdeckplattenteil wenigstens ein bezüglich der
Cliphülsenlängsachse
nockenartig ausgebildeter Nockenbund angeformt, wobei dieser eine
gleiche oder geringere Bunddicke als die Materialdicke des zweiten
Bauteils im Spreizclipbereich aufweist. Die zweite Ausnehmung ist
dabei langlochförmig
ausgebildet, so dass der Nockenbund bei einer Längsausrichtung entsprechend
der Langlochform in dem Bereich der zweiten Ausnehmung einsetzbar
ist und anschließend
durch Verdrehen der Cliphülse
der Nockenbund zur Aufbringung einer Vorspannkraft senkrecht zur
axialen Befestigungskraft an wenigstens einem Längsrand der Langlochform verklemmbar
ist.
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Vorteilhaft
bei einem derartigen Spreizclip zur Verbindung zweier Bauteile ist,
dass durch den am Abdeckplattenteil ausgebildeten Nockenbund durch
eine einfache Verdrehung des Abdeckplattenteils bzw. des gesamten
Spreizclips eine Vorspannkraft senkrecht zur axialen Befestigungskraft
aufgebracht werden kann. Durch die Langlochform der zweiten Ausnehmung
ist in der Grundstellung, d. h., dass der Nockenbund in der Längsausrichtung
der Langlochform der zweiten Ausnehmung ausgerichtet ist, ein Lagetoleranzausgleich
für das
zweite Bauteil möglich
ist. Die Langlochform der zweiten Ausnehmung ist dabei so mit dem
Nockenbund aufeinander abgestimmt, dass nach dem Verdrehen des Abdeckplattenteils
und somit des Nockenbundes dieser an einem Längsrand der Langlochform verklemmt
ist. Sind mehrere voneinander beabstandet angeordnete Spreizclipverbindungen
für eine
Verbindung der beiden Bauteile vorgesehen, so sind zudem nach dem Verdrehen
der Cliphülse
und somit dem jeweiligen Verklemmen der Nockenbünde in den zugeordneten Langlochformen
die einzelnen Spreizclipverbindungen gegeneinander verspannt.
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Wird
der erfindungsgemäße Spreizclip
beispielsweise zur Befestigung einer Türschachtzierleiste einer Fahrzeugtür eines
Kraftfahrzeuges verwendet, so ist aufgrund der zusätzlich zur
axialen Befestigungskraft wirkenden senkrecht zu dieser ausgerichteten
Vorspannkraft das Trägerprofil
der Zierleiste als zweitem Bauteil gegenüber der Schachtverstärkung als
erstem Bauteil funktionssicher gehalten, so dass die Türschachtzierleiste
gegenüber
dem Türaußenblech
in gewünschter
Weise eine Anlage ausbildet.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
gemäß Anspruch
2 kann die Nockenform für
eine selbstklemmende Abstützung
ausgelegt sein. Dadurch bleibt die Vorspannkraft, die durch den
mit der Langlochform der zweiten Ausnehmung verklemmten Nockenbund
in das zweite Bauteil eingeleitet wird, erhalten. Wird der Spreizclip
beispielsweise zur Befestigung einer Türschachtzierleiste an einer
Fahrzeugtür
eines Kraftfahrzeuges verwendet, so ist dadurch auch im Fahrbetrieb
des Kraftfahrzeuges trotz der fahrbetriebsmäßigen Vibrationen eine funktionssichere
Halterung der Türschachtzierleiste
gewährleistet.
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Gemäß einer
weiteren Ausgestaltung kann die Spreizpin-Einstecköffnung gemäß Anspruch
3 als zylindrische Bohrung und entsprechend der Spreizpin als Zylinderbolzen
ausgebildet sein. Durch die Ausführung
des Spreizpins als Zylinderbolzen ist dieser einfach und kostengünstig herzustellen.
Zudem kann der Spreizpin aufgrund des kreisförmigen Querschnitts unabhängig von
seiner drehmäßigen Ausrichtung
in die Spreizpin-Einstecköffnung
eingesteckt werden, so dass dadurch die Montage des gesamten Spreizclips
vereinfacht wird.
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In
einer Weiterbildung nach Anspruch 4 kann der Zylinderbolzen einen
im Durchmesser größeren Bolzenkopf
aufweisen, der in der eingesteckten Position des Zylinderbolzens
am Abdeckplattenteil anliegt. Durch den gegenüber dem Zylinderbolzen größeren Bolzenkopf
ist der Einsteckvorgang einfach durchzuführen, wobei der Zylinderbolzen
zum Einstecken und damit zum Aufspreizen der beiden Spreizelemente
einfach mit der Hand eingedrückt werden
kann. Grundsätzlich
ist auch eine Montage durch einen entsprechenden Roboter denkbar,
der dann den Zylinderbolzen durch Druck auf den Bolzenkopf in den
Spreizclip einsteckt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
gemäß Anspruch
5 kann das Abdeckplattenteil tellerförmig ausgebildet sein und die
Langlochform überdecken. Durch
das tellerförmige
Abdeckplattenteil ist sichergestellt, dass auch nach dem Verdrehen
desselben, d. h. nach dem Verklemmen des Nockenbundes in der Langlochform,
die Langlochform durch das Abdeckplattenteil überdeckt ist, so dass insgesamt
ein optisch ansprechender Befestigungsbereich durch den Spreizclip
gebildet ist. Zudem ist eine funktionssichere Abstützung des
Abdeckplattenteils am Randbereich der Langlochform gewährleistet.
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Zur
Vereinfachung der Montage kann gemäß Anspruch 6 das Abdeckplattenteil
an seiner Oberseite wenigstens einen Werkzeugansatz zu einer werkzeugunterstützten Verdrehung
aufweisen. Ein derartiger Werkzeugansatz kann zusätzlich zur
Vereinfachung der Verdrehung des Abdeckplattenteils bei der Montage
des Spreizclips auch beim Einsetzen des Spreizclips eine Halterung
desselben vereinfachen, so dass beispielsweise eine Robotermontage
des Spreizclips möglich
ist. Dabei kann ein entsprechend ausgeführter Roboterarm den Spreizclip
am Werkzeugansatz halten, in die entsprechenden Ausnehmungen einstecken,
den Spreizpin eindrücken
und anschließend
das Abdeckplattenteil durch Angriff am Werkzeugansatz für eine Verklemmung
des Nockenbundes am zweiten Bauteil in der Langlochform verdrehen.
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Gemäß einer
Weiterbildung nach Anspruch 7 kann einer Form des Abdeckplattenteils
und/oder einer Markierung und/oder durch einen Werkzeugansatz auf
dem Abdeckplattenteil eine Ausrichtung des darunterliegenden Nockenbundes
zugeordnet sein. Da zum Einstecken des Spreizclips in die Langlochform
des zweiten Bauteils der Nockenbund in Längsausrichtung der Langlochform
ausgerichtet sein muss, ist beispielsweise durch die Markierung am
Abdeckplattenteil auf der Oberseite desselben die Ausrichtung des
Nockenbundes zu erkennen, so dass der Spreizclip lagerichtig in
die Langlochform eingeführt
werden kann.
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Für eine funktionssichere
axiale Abstützung des
Spreizclips können
nach Anspruch 8 an den Spreizelementen radial nach außen abstehende Clipnasen
angeformt sein, welche durch zusammenführen der elastisch gehaltenen
Spreizelemente durch die erste Ausnehmung hindurchsteckbar sind und
die bei einer anschließenden
Entlastung und Auseinanderbewegung der Spreizelemente hinter der
Ausnehmung verrasten, wobei diese Position nach dem Einstecken des
Spreizpins fixiert ist. Durch die radial nach außen abstehenden Clipnasen an
den Spreizelementen ist der Spreizclip bereits nach dem Einstecken
durch die erste Ausnehmung wenigstens teilweise gehalten, so dass
der Spreizclip auch an Stellen eingesetzt werden kann, aus denen
der Spreizclip ohne entsprechende Clipnasen schwerkraftbedingt herausrutschen
würde.
Durch das anschließende
Einstecken des Spreizpins wird die durch die Clipnasen bereits gehaltene
Position fixiert.
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In
einer weiteren Ausführungsform
gemäß Anspruch
9 kann die Nockenverdrehkraft über
ein maximal zulässiges
Drehmoment und/oder über
eine Verformbarkeit des Nockenbundes begrenzt sein. Dadurch ist
eine funktionssichere Montage des Spreizclips einfach möglich.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 10 kann der Durchmesser der ersten Ausnehmung als
Kreisausnehmung und die Breite der zweiten Ausnehmung als Langlochausnehmung
zum Toleranzausgleich größer sein
als der Durchmesser der eingesetzten Cliphülse in diesem Bereich. Durch die
erste Ausnehmung als Kreisausnehmung ist die Cliphülse und
somit der Spreizclip nach dem Einstecken des Spreizpins funktionssicher
mit einer axialen Befestigungskraft gegenüber dem ersten Bauteil gehalten.
Durch die zweite Ausnehmung als Langlochausnehmung ist ein entsprechender
Toleranzausgleich in der Grundstellung des Spreizclips, in der der
Nockenbund gegenüber
der Langlochausnehmung noch nicht verdreht ist, möglich. Nach
dem Verdrehen des Nockenbundes wirkt eine senkrecht zur axialen
Befestigungskraft wirkende Vorspannkraft, so dass das zweite Bauteil
dadurch in seiner Position gegenüber
dem ersten Bauteil gesichert ist.
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Anhand
einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spreizclips,
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2 eine
schematische Ansicht des Spreizclips von 1 von unten,
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3 eine
schematische Seitenansicht des Spreizclips im in die zu verbindenden
Bauteile eingesteckten Zustand,
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4 eine
schematische Ansicht mit Blickrichtung R von 3,
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5 eine
schematische Seitenansicht des Spreizclips von 3 im
fertig montierten Zustand, und
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6 eine
schematische Ansicht mit Blickrichtung S von 5.
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In 1 ist
eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Spreizclips 1 dargestellt. Der
Spreizclip 1 umfasst eine zylindrische Cliphülse 2 und
einen Spreizpin 3. Die Cliphülse 2 besteht aus einem
Abdeckplattenteil 4 mit einer zentralen Spreizpin-Einstecköffnung 5.
Am Abdeckplattenteil 4 sind an die Spreizpin-Einstecköffnung 5 anschließend zwei
Spreizelemente 6 angeformt, die elastisch radial gespreizt
werden können.
An den Spreizelementen 6 ist jeweils eine radial nach außen abstehende
Clipnase 7 angeformt, wobei bei der in 1 gewählten Blickrichtung
direkt auf die Clipnase 7 geschaut wird. Auf der Oberseite
des Abdeckplattenteils 4 ist ein Werkzeugansatz 8 angeordnet,
mittels dem der Spreizclip 1 einerseits zum Einstecken
in die zu verbindenden Bauteile gehalten werden kann und andererseits
für eine
entsprechende Montage mittels einem Werkzeug (hier nicht mit dargestellt)
verdreht werden kann. An der Unterseite des Abdeckplattenteils 4 ist
ein nockenartiger Nockenbund 9 angeformt, der in Cliphülsenlängsachsenrichtung
nockenartig von der Cliphülsenlängsachse 10 abragt.
Der Spreizpin 3 ist als Zylinderbolzen 18 ausgeführt, wobei
der Zylinderbolzen 18 einem im Durchmesser größeren Bolzenkopf 11 aufweist.
In der in 1 dargestellten Grundstellung
des Spreizclips 1 ist der Spreizpin 3 teilweise
in die Spreizpin-Einstecköffnung 5 eingesteckt.
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In 2 ist
eine schematische Ansicht des Spreizclips 1 von 1 von
unten dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Spreizpin-Einstecköffnung eine
dem Spreizpin 3 bzw. dem Zylinderbolzen 18 zugeordneten
zylindrische Bohrung ist. Die beiden Spreizelemente 6 an
der Unterseite des Abdeckplattenteils 4 sind durch ein
einfaches Schlitzen der Cliphülse 2 in
diesem Bereich ausgebildet. Der an der Oberseite des Abdeckplattenteils 4 angeordnete Werkzeugansatz 8,
der bei der in 2 dargestellten Ansicht von
unten nicht sichtbar ist, ist für
ein besseres Verständnis
punktiert eingezeichnet.
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Der
Spreizclip 1 ist zur Verbindung zweier Bauteile vorgesehen,
wobei die beiden Bauteile im Verbindungsbereich flächig aneinander
anliegen. In 3 ist schematisch eine Seitenansicht
des Spreizclips 1 dargestellt, wobei die beiden Bauteile
als erstes Bauteil 12 und als zweites Bauteil 13 geschnitten mit
dargestellt sind. Im ersten Bauteil 12 ist eine erste Ausnehmung 14 als
Kreisausnehmung ausgebildet. Im zweiten Bauteil 13 ist
eine zweite Ausnehmung 15 als Langlochausnehmung ausgebildet.
Zur Herstellung der Verbindung des ersten Bauteils 12 mit
dem zweiten Bauteil 13 wird der Spreizclip 1 mit
den Spreizelementen 6 durch die zweite Ausnehmung 15 hindurch
in die erste Ausnehmung 14 eingesteckt. Dabei ragt der
freie Endbereich der beiden Spreizelemente 6 durch die
erste Ausnehmung 14 des ersten Bauteils 12 hindurch.
Das Abdeckplattenteil 4 ist dabei so ausgeführt, dass
die zweite Ausnehmung 15 des zweiten Bauteils 15 durch
das Abdeckplattenteil 4 überdeckt ist und am Randbereich
der zweiten Ausnehmung 15 anliegt. Beim Einstecken des
Spreizclips 1 in die erste Ausnehmung 14 des ersten
Bauteils 12 werden die beiden Spreizelemente 6 so
zusammengeführt,
dass die beiden an den Spreizelementen 6 radial nach außen abstehenden
Clipnasen 7 durch die erste Ausnehmung 14 hindurchgesteckt werden
können.
Nach dem Hindurchstecken sind die beiden Spreizelemente 6 entlastet
und bewegen sich wieder auseinander, so dass beide Spreizelemente 6 durch
die Clipnasen hinter der ersten Ausnehmung 14 verrastet
sind. Durch das Eindrücken
des Spreizpins 3 (Pfeil 16) werden die beiden
Spreizelemente 6 radial so aufgespreizt, dass der Spreizclip 1 in
dieser Position dadurch mit einer axialen Befestigungskraft fixiert
ist. Der Spreizpin 3 kann dabei so ausgeführt sein,
dass dieser auch in der in 3 dargestellten Grundstellung
des Spreizclips 1 unverlierbar an der Cliphülse 2 gehalten
ist. Zudem kann der Spreizpin 3 so ausgebildet sein, dass
er in der eingeschobenen Stellung (siehe 5) fixiert
gehalten ist. In der eingeschobenen Stellung des Spreizpins 3 ist
die radiale Abmessung der durch die erste Ausnehmung 14 hindurchragenden
Spreizelemente 6 größer als
der zugeordneten Durchmesserbereich der ersten Ausnehmung 14.
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In 4 ist
eine schematische Ansicht mit Blickrichtung R von 3 dargestellt.
Damit die zweite Ausnehmung 15 als Langlochausnehmung zu
erkennen ist, ist das erste Bauteil 12 in 4 weggelassen.
Beim Einsetzen des Spreizclips 1 in die erste Ausnehmung 14 des
ersten Bauteils 12 ist eine entsprechende Ausrichtung des
Nockenbundes 9 zu beachten, da ein Einsetzen des Spreizclips 1 nur
möglich
ist, wenn der Nockenbund 9 in Längsausrichtung der zweiten
Ausnehmung 15 ausgerichtet ist. Dies ist in 4 schematisch
dargestellt. Nach dem Eindrücken
des Spreizpins und der dadurch gegebenen axialen Befestigungskraft
des Spreizclips 1, wird das Abdeckplattenteil 4 und
somit der Nockenbund 9 in etwa um eine 1/4-Umdrehung verdreht
(Pfeil 17), so dass der Nockenbund 9 am Längsrand
der zweiten Ausnehmung 15 zur Aufbringung einer Vorspannkraft senkrecht
zur axialen Befestigungskraft verklemmtist. Grundsätzlich könnte das
Abdeckplattenteil 4 auch in die entgegengesetzte Pfeilrichtung
des Pfeiles 17 für
ein gewünschtes
Verklemmen des Nockenbundes 9 in der zweiten Ausnehmung 15 verdreht werden.
Das Abdeckplattenteil 4 und der Werkzeugansatz sind für ein besseres
Verständnis
punktiert mit in 4 eingezeichnet.
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In 5 ist
eine schematischen Seitenansicht des Spreizclips 1 in der
fertig montierten Stellung dargestellt. Dabei ist der Spreizpin 3 in
die Cliphülse 2 eingedrückt, so
dass die Spreizelemente 6 aufgespreizt eine axiale Befestigungskraft
für den Spreizclip 1 ausbilden.
Der Bolzenkopf 11 liegt dabei am Abdeckplattenteil 4 an.
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In 6 ist
eine schematische Ansicht mit Blickrichtung S von 5 dargestellt.
Dabei ist zu erkennen, dass aufgrund des Verdrehens des Abdeckplattenteils 4 und
somit des Nockenbundes 9 dieser in der zweiten Ausnehmung 15 entsprechend
zur Ausbildung einer Vorspannkraft, die senkrecht zur axialen Befestigungskraft
ausgerichtet ist, verklemmt ist.
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Mit
dem erfindungsgemäßen Spreizclip 1 ist eine
einfache und schnell herzustellende Verbindung zweier Bauteile 12 und 13 möglich. Dabei
wird der Spreizclip 1 mit der Cliphülse 2 durch die beiden übereinanderliegenden
Ausnehmungen 14 und 15 der beiden Bauteile 12 und 13 hindurchgesteckt,
so dass die freien Ende der Spreizelemente 6 durch die erste
Ausnehmung 14 hindurchragen. Anschließend wird der Spreizpin eingedrückt, so
dass die beiden Spreizelemente zur Ausbildung einer axialen Befestigungskraft
des Spreizclips 1 aufgespreizt werden. Durch ein Verdrehen
des Abdeckplattenteils 4 und somit des Nockenbundes 9 wird
der Spreizclip 1 gegenüber
dem zweiten Bauteil 13 bzw. der zweiten Ausnehmung 15 derart
verklemmt, dass eine Vorspannkraft senkrecht zur axialen Befestigungskraft
in das zweite Bauteil 13 eingeleitet wird.