DE102007016484A1

DE102007016484A1 - Lösbarer Spreizclip für eine Clipsverbindung mehrerer Bauteile

Info

Publication number: DE102007016484A1
Application number: DE102007016484A
Authority: DE
Inventors: Bernd Emmermann; Rainer BÜTTNER; Andreas Weber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2007-04-05
Filing date: 2007-04-05
Publication date: 2008-10-09
Anticipated expiration: 2027-04-06
Also published as: DE102007016484B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen lösbaren Spreizclip für eine Clipsverbindung mehrerer Bauteile, der ein hülsenartiges Rumpfteil mit Spreizsegmenten und achsparallelen Freiräumen zwischen diesen und einen Anlageflansch sowie eine durchgehende axiale Einstecköffnung als erstes Teil für einen aus einem Kopf und einem Spreizschaft gebildeten Spreizdorn als zweites Teil aufweist, zwischen denen Führungsmittel für eine axiale Führung des Spreizdornes in der Einstecköffnung ausgebildet sind. Sie löst die Aufgabe, einen derartigen Spreizclip so zu gestalten, dass dieser auf einfache Weise montier- und demontierbar ist. Dazu sind am Spreizschaft (6) und an den Spreizsegmenten (4) Rastmittel (12/13, 14) ausgebildet, die in einer vorbestimmten axialen Einsteckposition des Spreizdornes (2) im Rumpfteil (1), in der die Spreizsegmente (4) zur Spreizstellung aufgespreizt sind, ineinander greifen. Die dadurch gebildete Rastverbindung ist durch eine Drehung des Spreizdornes (2) um die Achse (A) der Einstecköffnung (5) lösbar, und der Spreizdorn (2) ist in der entrasteten Position im Rumpfteil (1) axial verschiebbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen lösbaren Spreizclip für eine Clipsverbindung mehrerer Bauteile aneinander, die an vorgesehenen Befestigungsstellen mit Befestigungslöchern zur Anordnung eines solchen versehen sind, insbesondere zur Verbindung von Platten, Innenverkleidungsteilen oder eines Dachhimmels an Karosserieteilen unterschiedlicher Dicke in einem Fahrzeug.
Aus einem hartelastischen Kunststoff gefertigte (Einsteck-)Spreizclips sind allgemein bekannt. Diese sind üblicherweise zweiteilig ausgebildet und weisen ein hülsenartiges Rumpfteil mit durch axiale Schlitze (Freiräume) voneinander getrennten Spreizsegmenten, einen angeformten Anlageflansch zur Anlage an dem dessen Einsteckrichtung entgegengerichteten Bauteil und eine durchgehende zentrale Einstecköffnung für einen Spreizdorn als zweites Teil auf. Letzterer weist einen Kopf zur Anlage an dem Anlageflansch und einen am Kopf angeformten Spreizschaft auf, der in die Einstecköffnung wenigstens bis in den Bereich der Spreizsegmente einsteckbar ist und diese auf der dem Anlageflansch abgewandten Seite über entsprechend gestaltete Gleitflächen radial so weit elastisch aufweitet, dass die aneinander liegenden und miteinander zu verbindenden Bauteile in axialer (Spreizclip-)Richtung aneinander festgelegt werden, wie in der GB 2 173 851 A , der GB 2305 961 A und der DE 10 2004 024 088 A1 beschrieben ist.
Beim lösbaren Spreizclip nach der GB 2 305 961 A weisen die Spreizsegmente einstecköffnungsseitig an ihrem dem Anlageflansch abgewandten Ende einen radial nach innen weisenden Vorsprung mit einer Gleitfläche auf. Der Spreizpin(-dorn) ist aus einem Kopf und einem von diesem senkrecht abstehenden Spreizschaft gebildet, der Vorsprünge mit jeweils einer mit derjeweiligen Gleitfläche korrespondierenden Gegengleitfläche aufweist. Um die Aufnahme von Querkräften zu ermöglichen, ist der Schaft des Spreizdorns durch in axialer Richtung ausgebildete Rippen biegeversteift, wobei diese in Kopfnähe breiter als spreizdornendseitig und die Freiräume zwischen den Spreizsegmenten im Rumpf in Flanschnähe breiter und am freien Rumpfende schmaler ausgebildet sind. Bei einer axialen Verschiebung des Spreizdorns im Rumpf in Richtung des Rumpfendes werden die Spreizsegmente bei entsprechendem Kraftaufwand radial nach außen gedrückt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen lösbaren Spreizclip für eine Clipsverbindung mehrerer Bauteile nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 alternativ und derart zu gestalten, dass dieser auf einfache Weise montier- und demontierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Spreizclip nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, dass ein zweiteiliger Spreizclip der vorbeschriebenen und bekannten Art, der einen Rumpfteil mit Spreizsegmenten und achsparallelen Freiräumen zwischen diesen sowie eine Einstecköffnung als erstes Teil und einen Spreizdorn zum elastischen Aufspreizen der Spreizsegmente als zweites Teil aufweist, derart gestaltet ist, dass am Spreizschaft des Spreizdornes, der die Aufspreizung der Spreizsegmente bewirkt, und an den Spreizsegmenten des Rumpfteils Rastmittel ausgebildet sind, die in einer vorbestimmten axialen Einsteckposition des Spreizdornes im Rumpfteil, in der die Spreizsegmente zu einer Spreizstellung aufgespreizt sind, ineinander greifen und die beiden Teile aneinander festlegen. Dabei definiert diese Einsteckposition des Spreizdornes, in der die Spreizsegmente elastisch aufgespreizt sind und die durch die Verrastung desselben mit dem Rumpfteil gekennzeichnet ist, zugleich die Paketdicke der miteinander zu verbindenden Bauteile. Die Rastverbindung sichert die hergestellte Bauteilverbindung zuverlässig ab. Die durch axiales Eindrücken des Spreizdornes in das Rumpfteil gebildete Rastverbindung ist durch eine Drehung des Spreizdornes um dessen und zugleich Achse der Einstecköffnung wieder lösbar und axial verschiebbar, so dass die Spreizverbindung aufhebbar und der Spreizclip aus den Bauteilen entfernbar ist. Der Spreizclip ist nach dem Lösen der Rastverbindung und dem Herausziehen aus dem Spreizbereich, verbunden mit dem Zurückbewegen der Spreizsegmente in ihre Ausgangsposition, aus den aneinander liegenden Bauteilen wieder entfernbar. Vorteilhaft ist auch, dass beim Eindrücken des Spreizdornes bis zum Beginn der Aufspreizung annähernd die gleiche geringe Montagekraft benötigt wird.
Dabei können als Führungsmittel in den Spreizsegmenten jeweils eine Führungsnut und am Spreizschaft jeweils ein Gleitvorsprung zum Eingriff in diese angeordnet sein. Als Rastmittel eignen sich eine am jeweiligen Spreizsegment einstecköffnungsseitig angeordnete und vorstehende Rastnase mit einer auf der dem Anlageflansch des Rumpfteiles abgewandten Seite ausgebildete Anlagefläche und ein am Spreizschaft ausgebildeter und mit der Rastnase korrespondierender und dabei zurückgesetzter Rastvorsprung, der insbesondere am Gleitvorsprung neben diesem angeformt ist. Diese Rastmittel stehen in der Einsteckposition miteinander in Eingriff und verhindern ein Zurückgleiten des Spreizdornes in der Einstecköffnung, verbunden mit einem Lösen der Spreizverbindung. Im Bereich des durch die Rastverbindung in der Führungsnut positionierten Gleitvorsprungs ist diese mit einem bis zum benachbarten Freiraum des jeweiligen Spreizsegmentes erstreckten Ringspalt verbunden, über den der Gleitvorsprung und der Rastvorsprung durch Drehen des Spreizdornes in den Freiraum hinein drehbar und diese und damit auch der Spreizdorn im Rumpfteil verschiebbar sind.
Die das Rumpfteil bildenden Spreizsegmente, vorzugsweise drei im gleichen Abstand voneinander am Anlageflansch angeordnete Spreizsegmente, können außenseitig mit Quetschrippen versehen sein, die einem Toleranzausgleich dienen, und können auf der dem Anlageflansch abgewandten Seite jeweils einen Einführfuß aufweisen. Dieser steht anlageflanschseitig gegenüber dem Schaft bzw. den Quetschrippen radial vor und bildet so eine das Herausrutschen des Rumpfteils aus dessen Anordnungsloch verhindernde Fangstufe aus und ist zudem auf der dem Anlageflansch abgewandten Seite konussegmentförmig ausgebildet, um gemeinsam mit den anderen auf diese Weise abgeschrägten Einführfüßen eine Einführerleichterung zu schaffen.
Der Anlageflansch kann mit einer radial angeordneten muldenartigen Vertiefung zur Aufnahme einer am Kopf des Spreizdornes radial angeformten Aufwölbung versehen sein, die in der Verbindungs-/Spreizposition des Spreizclips formschlüssig ineinander greifen und eine ungewollte Verdrehung des Spreizdornes im Rupfteil verhindern. Zum lösen des Spreizdornes ist dessen Kopf zweckmäßigerweise mit einer zentral angeordneten Aufnahme für einen Werkzeugeingriff versehen, insbesondere mit einem Innensechsrund. Beim Verdrehen des Spreizdornes im Rumpfteil vermittels eines Werkzeuges, durch das die Verrastung gelöst wird, wird dessen Kopf durch das Herausdrehen der Aufwölbung aus der Vertiefung im Anlageflansch angehoben und kann erleichtert untergriffen werden, um den Spreizdorn aus dem Aufspreizbereich bis zum Anlageflansch des Rumpfteils zu ziehen, wobei die am Spreizdorn angeformten Vorsprünge in den zwischen den Spreizsegmenten ausgebildeten Freiräumen gleiten. Ein völliges Herausziehen des Spreizdornes aus dem Rumpfteil ist nicht beabsichtigt.
Bei der Wiederverwendung des Spreizclips wird der Spreizdorn, dessen Vorsprünge sich in den Freiräumen befinden, bis zur Anlage der Aufwölbung am Anlageflansch in das Rumpfteil gedrückt und anschließend in die Verrastungsposition eingedreht.
Vorteilhaft ist auch, dass die beiden Teile des Spreizclips in einem Spritzwerkzeug hergestellt werden und dabei axial zueinander angeordnet und durch eine Sollbruchverbindung miteinander verbunden werden können. Dadurch erhält man einen Spreizclip, dessen Teile bis zum Verbau unverlierbar aneinander angeordnet sind. Beim Verbau wird dieser Spreizclip in die entsprechende Anordnungsöffnung verbracht und anschließend wird durch Druck auf den Spreizdorn die Sollbruchstelle zerstört und der Spreizdorn in das Rumpfteil eingedrückt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
1a und 1b: eine perspektivische Darstellung eines Spreizclips, gebildet aus einem Rumpfteil und einem Spreizdorn,
2: das Rumpfteil in einer weiteren perspektivischen Darstellung,
3a und 3b: die beiden Teile des Spreizclips in einer Seitenansicht,
3c: eine Draufsicht auf den Kopf des Spreizdornes,
4a und 4c: die beiden Teile des Spreizclips in einem Axialschnitt,
4b: die Unteransicht des Spreizdornes,
4d: die Draufsicht des Rumpfteiles und
5a und 5b: am Spreizdorn angeordnete Vorsprünge.
Der in 1a und b und 2 dargestellte Spreizclip weist ein Rumpfteil 1 und einen in dieses einsteckbaren Spreizdorn 2 auf. Das Rumpfteil 1 besteht aus einem Anlageflansch 3 und drei im gleichen Abstand an diesem angeformten Spreizsegmenten 4, die eine Einstecköffnung 5 für den Spreizdorn 2 umschließen, und der Spreizdorn 2 aus einem in die Einstecköffnung 5 einsteckbaren Spreizschaft 6 und einem an diesem angeformten Kopf 7. An den Spreizsegmenten 4 ist jeweils etwa im letzten Drittel der Einstecköffnung 5 auf der dem Anlageflansch 3 abgewandten Seite ein Vorsprung 8 mit einer gegenüber der Achse A der Einstecköffnung 5 geneigten Gleitfläche 9 zur radialen Aufspreizung derselben (4) durch den Spreizschaft 6 angeformt. Zur axialen Führung des Spreizdornes 2 in der Einstecköffnung 5 ist in den Spreizsegmenten 4 jeweils eine Führungsnut 10 für einen am Spreizschaft 6 auf der dem Kopf 7 abgewandten Seite angeformten Gleitvorsprung 11 ausgebildet. Des weiteren sind an dem jeweiligen Spreizsegment 4 einstecköffnungsseitig eine vorstehende Rastnase 12 mit einer auf der dem Anlageflansch 3 abgewandten Seite ausgebildeten Anlagefläche 13 und am Spreizschaft 6 ein neben dem jeweiligen Gleitvorsprung 11 angeformter und mit der Rastnase 12 korrespondierender zurückgesetzter Rastvorsprung 14 für diese (12) angeordnet, die in der vorbestimmten Einsteckposition des Spreizdornes 2, in der die Spreizsegmente 4 zur Spreizstellung aufgespreizt sind, ineinander greifen.
Die an den Spreizsegmenten 4 jeweils ausgebildete Führungsnut 10 ist mit einem Ringspalt 15 verbunden, der in den gegenüber dem benachbarten Spreizsegment 4 ausgebildeten Freiraum 16 mündet. Dieser Ringspalt 15 ermöglicht ein Verdrehendes Spreizdornes 2 im Rumpfteil 1 um die Achse A, durch das der Rastvorsprung 14 außer Eingriff mit der Rastnase 12 gebracht wird und dieser und der Gleitvorsprung 11 in den Freiraum 16 gelangen. In dieser Stellung kann der Spreizdorn 2 bis zur Anlage am Anlageflansch 3 aus dem Rumpfteil 1 gezogen und dadurch die Spreizverbindung gelöst werden.
Die Spreizsegmente 4 sind jeweils freiraumseitig mit achsparallelen Quetschrippen 17 versehen und weisen auf der dem Anlageflansch 3 abgewandten Seite jeweils mit einem Einführfuß 18 versehen, der nach dem freien Ende des jeweiligen Spreizsegmentes 4 zu konussegmentförmig ausgebildet ist und gegenüber dem Spreizsegmentschaft und den Quetschrippen 17 radial vorsteht. Auf der den Spreizsegmenten 4 abgewandten Seite ist der Anlageflansch 3 mit einer radial angeordneten muldenartigen Vertiefung 19 für eine am Kopf 7 des Spreizdornes 2 angeformte Aufwölbung 20 versehen (auch 4c und 4d), die bei in das Rumpfteil 1 eingestecktem Spreizdorn 2 ineinander greifen.
3a und b zeigen die beiden Teile 1 und 2 des Spreizclips zur Verdeutlichung in einer Seitenansicht, und 3c lässt die Ausbildung eines zentral angeordneten Innensechsrundes 21 für den Eingriff eines Werkzeuges zum Verdrehen des Spreizdornes 2 und Lösen desselben von den Spreizsegmenten 4 erkennen. Die maximale Packungshöhe P der miteinander zu verbindenden und aufeinander angeordneten Bauteile bzw. Materiallagen wird durch den Abstand des Einführfußes 18 vom Anlageflansch 3 bestimmt.
In den 4a und 4b und vergrößert in den 5a und 5b sind die Anordnung der Gleit- und Rastvorsprünge 11 und 14 und in den 4c und 4d die der Führungsnuten 10, der Rastnasen 12 und der Gleitflächen 9 verdeutlicht. In den 4a und 4b ist zu erkennen, dass der jeweilige Rastvorsprung 14 gegenüber dem Umfang des Spreizschaftes 6 zurückgesetzt ist und bündig mit diesem abschließt und an einer Schräge 22 ausgeformt ist, die mit der Schräge der Rastnase 12 korrespondiert.
Wird nun der Spreizdorn 2 mit dem Spreizschaft 6 in die Einstecköffnung 5 eingesteckt, wobei die Gleitvorsprünge 11 in axialer Richtung in den Führungsnuten 10 entlanggleiten, werden die Gleitflächen 9 durch den Spreizschaft 6 nach außen und die Spreizsegmente 4 gegen die Materiallagen gedrückt. Zugleich gelangen die Rastvorsprünge 14 unter die Rastnasen 12 und sichern die Aufspreizstellung der Spreizsegmente 4. Das Lösen des Spreizdornes 2 aus dieser Raststellung erfolgt durch eine Verdrehung desselben, durch die die Vorsprünge 11 und 12 über die Ringspalten 15 in die Freiräume 16 gelangen und der Spreizdorn 2 bis zum Anlageflansch 3 aus dem Rumpfteil 1 gezogen werden kann.

1: Rumpfteil
2: Spreizdorn
3: Anlageflansch
4: Spreizsegment
5: Einstecköffnung
6: Spreizschaft
7: Kopf
8: Vorsprung
9: Gleitfläche
10: Führungsnut
11: Gleitvorsprung
12: Rastnase
13: Anlagefläche
14: Rastvorsprung
15: Ringspalt
16: Freiraum
17: Quetschrippe
18: Einführfuß
19: Vertiefung
20: Aufwölbung
21: Innensechsrund
22: Schräge
A: Achse
P: Packungsdichte

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- GB 2173851 A [0002]
- GB 2305961 A [0002, 0003]
- DE 102004024088 A1 [0002]

Claims

Lösbarer Spreizclip für eine Clipsverbindung mehrerer Bauteile, mit einem hülsenartigen Rumpfteil mit Spreizsegmenten und achsparallelen Freiräumen zwischen diesen, einem Anlageflansch sowie einer durchgehenden axialen Einstecköffnung als erstes Teil für einen aus einem Kopf und einem Spreizschaft gebildeten Spreizdorn als zweites Teil, mit an den Spreizsegmenten einstecköffnungsseitig ausgebildeten Vorsprüngen mit jeweils einer gegenüber der Achse der Einstecköffnung geneigten Gleitfläche zur radialen Aufspreizung der Spreizsegmente beim Einstecken des Spreizschaftes, und mit Führungsmitteln zur axialen Führung des Spreizdornes in der Einstecköffnung, dadurch gekennzeichnet, dass am Spreizschaft (6) und an den Spreizsegmenten (4) Rastmittel (12/13, 14) ausgebildet sind, die in einer vorbestimmten axialen Einsteckposition des Spreizdornes (2) im Rumpfteil (1), in der die Spreizsegmente (4) zur Spreizstellung aufgespreizt sind, ineinander greifen, und dass die dadurch gebildete Rastverbindung durch eine Drehung des Spreizdornes (2) um die Achse (A) der Einstecköffnung (5) lösbar ist und der Spreizdorn (2) in der entrasteten Position im Rumpfteil (1) axial verschiebbar ist.
Spreizclip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungsmittel in den Spreizsegmenten (4) jeweils eine Führungsnut (10 und am Spreizschaft (6) jeweils ein Gleitvorsprung (11) zum Eingriff in diese (10) angeordnet sind, dass am jeweiligen Spreizsegment (4) einstecköffnungsseitig eine vorstehende Rastnase (12) mit einer auf der dem Anlageflansch (3) abgewandten Seite ausgebildeten Anlagefläche (13) und am Spreizschaft (6) jeweils ein neben dem Gleitvorsprung (11) mit der Rastnase (12) korrespondierender zurückgesetzter Rastvorsprung (14) für diese angeformt ist, die in der Einsteckposition miteinander in Eingriff stehen, und dass die Führungsnut (10) in der Einsteckposition mit einem bis zum benachbarten Freiraum (16) erstreckten Ringspalt (15) verbunden ist, über den der Gleitvorsprung (11) mit dem Rastvorsprung (14) durch Drehen des Spreizdornes (2) in den Freiraum (16) hinein drehbar und der Spreizdorn (2) im Rumpfteil (1) verschiebbar ist.
Spreizclip nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rumpfteil (1) aus drei im gleichen Abstand voneinander am Anlageflansch (3) angeformten Spreizsegmenten (4) gebildet ist.
Spreizclip nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizsegmente (4) außenseitig mit Quetschrippen (17) versehen sind, die vorzugsweise achsparallel ausgebildet sind.
Spreizclip nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizsegmente (4) auf der dem Anlageflansch (3) abgewandten Seite jeweils einen Einführfuß (18) aufweisen, der nach dem freien Ende zu konussegmentförmig ausgebildet ist und zur anlageflanschseitigen Ausbildung einer Sperrfläche gegenüber dem Spreizsegmentschaft radial vorsteht.
Spreizclip nach Anspruch 1, 2, 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageflansch (3) auf der den Spreizsegmenten (4) abgewandten Seite mit einer radial angeordneten und über den gesamten Anlageflansch (3) ausgebildeten muldenartigen Vertiefung (19) für eine am Kopf (7) des Spreizdornes (2) ausgebildete Aufwölbung (20) versehen ist oder umgekehrt.
Spreizclip nach Anspruch 1, 2, 3, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anlageflansch (3) auf der den Spreizsegmenten (4) abgewandten Seite mit einer zentral angeordneten Werkzeugaufnahme, insbesondere einem Innensechsrund (21), versehen ist.
Spreizclip nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spreizdorn (2) und das Rumpfteil (1) im unverbauten und nicht gesteckten Zustand durch eine Sollbruchverbindung aneinander angeordnet sind.