DE102008038879A1

DE102008038879A1 - Befestigungselement

Info

Publication number: DE102008038879A1
Application number: DE102008038879A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Müller
Original assignee: Arnold Umformtechnik GmbH and Co KG
Current assignee: Arnold Umformtechnik GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-08
Filing date: 2008-08-08
Publication date: 2010-02-11

Abstract

Ein Befestigungselement enthält einen Kopf mit einer ebenen Unterseite und einem sich von der ebenen Unterseite aus zentral erstreckenden Schaft. Die Unterseite des Kopfs kann auch konvex, konkav oder kegelmantelförmig ausgebildet sein. Der Schaft weierung, eine Verrippung, eine Rändelung oder sonstige Erhebungen und Vertiefungen darstellen. Im Bereich des Übergangs zwischen der Unterseite des Kopfs und dem Schaft ist ein den Schaft umgebendes und an der Unterseite des Kopfs anliegendes Ringelement aus einem elastomeren Material angeordnet. Das Befestigungselement dient in erster Linie zur Befestigung von elektronischen Komponenten, insbesondere Leiterplatten in Gehäusen. Die Anordnung des Ringelements aus elastomerem Material ermöglicht eine Abdichtung, eine Isolierung und eine mechanische Entkoppelung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement und seine Verwendung.
Es ist bereits ein Befestigungselement in Form eines Rändelbolzens zum Anbringen in einem Bauteil bekannt, das mit einem Einbettungsabschnitt in dem Material eines Bauteils eingebettet wird. Außerhalb des Bauteils ist ein Befestigungsabschnitt vorhanden ( EP 1004 782 ).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Befestigungselement zum nachträglichen Anbringen von Gegenständen an einem Bauteil zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Befestigungselement mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.
Die Erfindung schlägt ebenfalls die Verwendung eines solchen Befestigungselements vor.
Das von der Erfindung vorgeschlagene Befestigungselement weist im Übergangsbereich zwischen dem Schaft und der Unterseite des Kopfs ein Ringelement auf, das aus einem elastomeren Material besteht. Dieses Ringelement ist so an dem Befestigungselement angebracht, dass es vor der Montage des Befestigungselements an diesem hält, so dass der Monteur nur auf die Handhabung des Befestigungselements achten muss. Bei der Befestigung selbst kann sich das Ringelement verformen.
Beispielsweise kann das Ringelement als Hülse ausgebildet sein, die mit einer gewissen Spannung an dem Schaft anliegt und dadurch festgehalten wird.
Denkbar ist natürlich auch, dass das Ringelement durch Adhäsion an der Unterseite des Kopfs des Befestigungselements haftet.
Die Herstellung des Ringelements als ein eigenständiges Element, das mit dem Befestigungselement verbunden wird, ist eine Möglichkeit, wie das Befestigungselement nach der Erfindung ausgestaltet sein kann.
Es ist aber ebenfalls möglich und wird von der Erfindung vorgeschlagen, dass das Ringelement aus Kunststoff besteht und auf das Befestigungselement aufgespritzt ist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass das Ringelement eine zur Anlage an der Unterseite des Kopfs des Befestigungselements bestimmte Flanschfläche aufweist. Diese Flanschfläche kann so gestaltet sein, dass das Ringelement praktisch die gesamte Unterseite des Kopfs abdeckt.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Ringelement eine den Schaft des Befestigungselements umgebende axiale Stirnfläche aufweist. Diese Stirnfläche kann sich dann bei der Anbringung des Befestigungselements verformen, insbesondere kann sie einen den Schaft umgebenden Wulst bilden.
Eine andere Möglichkeit, wie das Ringelement aufgebaut sein kann, besteht darin, dass es sich bei dem Ringelement um einen Rundschnurring handelt, insbesondere einen O-Ring. Dieser kann mit einer gewissen Spannung um den Schaft des Befestigungselements herum angeordnet sein. Auch dieser Rundschnurring kann eine axiale Stirnfläche aufweisen sowie eine zur Anlage an der Unterseite des Schraubenkopfs bestimmte Flanschfläche.
Erfindungsgemäß kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Längsprofilierung des Schafts des Befestigungselements von umlaufenden Rippen gebildet ist, also keine Steigung aufweist.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass es sich dabei um eine Sägezahnform handelt, bei der die gegenüber dem Schaft flachere Kante die Vorderkante bildet, so dass der Schaft des Befestigungselements sich leicht in eine Öffnung einschieben lässt, aber nur schwer wieder herausziehen.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Außenkontur des Schafts des Befestigungselements angenähert auf einer Zylinderfläche liegt, insbesondere in der Weise, dass die Kanten der Rippen in dieser Zylinderfläche liegen.
Das Befestigungselement kann in Weiterbildung der Erfindung zur entkoppelten Befestigung insbesondere von Leiterplatten verwendet werden.
Bei der Verwendung des Befestigungselements wird dieses durch eine Öffnung einer Leiterplatte oder eines ähnlichen plattenförmigen Elements hindurchgesteckt und mit dem Schaft in eine zylindrische Öff nung, beispielsweise eine Bohrung, eines Gehäuses oder eines Gehäusedoms eingepresst. Beim Einpressen verformt sich das Ringelement, so dass es beispielsweise eine Dichtung oder aber eine mechanische Entkopplung zwischen dem zu befestigenden Gegenstand und dem Befestigungselement bildet. Bei einer Wulstbildung kann auch eine Entkopplung zwischen dem zu befestigenden Gegenstand und dem Gehäuse erfolgen.
Auch eine Isolierung kann durch die Verwendung des von der Erfindung vorgeschlagenen Befestigungselements bewirkt werden.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
1 eine Seitenansicht eines Befestigungselements nach einer ersten Ausführungsform;
2 die Verwendung des Befestigungselements der 1;
3 eine Seitenansicht eines Befestigungselements einer zweiten Ausführungsform;
4 die Befestigung mit dem Befestigungselement der 3;
5 eine Seitenansicht eines Befestigungselements nach einer dritten Ausführungsform;
6 die Verwendung des Befestigungselements der 5.
Die 1 zeigt die Seitenansicht eines Befestigungselements, wie es von der Erfindung vorgeschlagen wird. Das Befestigungselement enthält einen Schaft 1, der in einem stumpfen Ende ausläuft. An dem dem stumpfen Ende gegenüberliegenden Ende des Schafts 1 befindet sich ein Kopf 2 des Befestigungselements, der in Richtung auf den Schaft 1 eine in einer Ebene liegende Unterseite 3 aufweist. Der Schaft 1 ist mit einer Vielzahl von umlaufenden Rippen 4 versehen, die im Verhältnis zum Durchmesser des Schafts 1 nur geringfügig überstehen und eine Sägezahnform aufweisen. Die Sägezahnform ist so orientiert, dass die flachere Flanke von dem Kopf 2 des Befestigungselements weg zeigt, während die steilere senkrecht zur Längsachse verlaufende Flanke der Rippen 4 in Richtung auf den Kopf 2 des Befestigungselements orientiert ist.
Auf die Unterseite 3 des Kopfs 2 des Befestigungselements ist eine Schicht 5 aus Kunststoff aufgespritzt, die sich als Schicht noch über einen Teil des Schafts 1 erstreckt. Diese Schicht 5 weist überall etwa die gleiche Dicke auf. Sie liegt sowohl an der Unterseite 3 des Schraubenkopfs 2 als auch an dem Schaft 1 fest an. Sie bildet ein Ringelement 6, das den Übergangsbereich zwischen der Unterseite 3 des Kopfs 2 und dem Schaft 1 des Befestigungselements umgibt.
Die Verwendung eines solchen Befestigungselements ist in 2 dargestellt. Eine Gehäusewand oder ein Gehäuseboden enthält ein zylindrisches Loch 7, das zum Anbringen des Befestigungselements dienen soll. Auf die Oberseite 8 des Bauelements 12 wird die Leiterplatte 9 aufgelegt, die ein Loch aufweist, das etwas größer ist als das Loch 7 in dem Bauteil 12. Anschließend wird das Befestigungselement mit seinem Schaft 1 voraus zunächst durch das Loch der Leiterplatte 9 und anschließend in das Loch 7 in dem Bauteil 12 hinein gedrückt. Dies geschieht gegen einen Widerstand, der sich dadurch ergibt, dass der Durchmesser des Lochs 7 kleiner ist als der Außendurchmesser der Rippen 4. Beim Einpressen wird die Schicht fünf des Ringelements 6 verformt, beispielsweise auch ihr Stirnende 10. Aufgrund der Sägezahnform der Rippen 4 bleibt das Befestigungselement mit seinem Schaft 1 in dem Loch 7 verankert, und die Leiterplatte 9 ist festgelegt. Zwischen ihr und dem Kopf 2 des Befestigungselements befindet sich das Ringelement 6 aus dem verformbaren Kunststoff. Damit ist die Leiterplatte 9 von dem Befestigungselement abgekoppelt.
Während bei der Ausführungsform nach 1 das Ringelement 6 als Kunststoffschicht auf das Befestigungselement aufgespritzt ist und mit diesem eine Haftverbindung eingeht, zeigt die 2 eine Ausführungsform, wo das Ringelement 6 als Tülle oder Hülse 11 ausgebildet ist. Es handelt sich wieder um ein Ringelement, das mit einem Flansch 12 an der Unterseite 3 des Kopfs 2 des Befestigungselements anliegt und als Tülle den Schaft 1 über einen Teil seiner Länge umgibt. Die axiale Stirnfläche 10 der Tülle 11 ist von dem Kopf 2 weg gewandt.
Die Verwendung dieses Befestigungselements ist in 4 dargestellt. Da der Hülsenteil der Tülle 11 einen gewissen Abstand von den Rippen 4 aufweist, lässt er sich unabhängig vom Schaft verformen, so dass die Stirnkante 10 auf dem Bauteil 12 ringsum das Loch 7 zur Auflage kommt und beim Einpressen des Befestigungselements in das Loch 7 einen Wulst bildet. Dieser Wulst 13 greift unter die Leiterplatte 9, so dass diese auch einen gewissen Abstand von der Vorderseite 8 des Bauteils 12 aufweist. Der Rand des Lochs der Leiterplatte 9 ist praktisch von einem Ringelement umgeben.
Die 5 zeigt eine weitere Möglichkeit, wie das Ringelement nach der Erfindung aufgebaut sein kann. Hier handelt es sich um eine besonders einfache Ausführung, da ein herkömmlicher O-Ring 14 an dem Schaft 1 des Befestigungselements angebracht wird. Dieser O-Ring 14 liegt im Übergangsbereich zwischen Unterseite 3 des Kopfs 2 und dem Schaft 1. Da an dieser Stelle die Rippen 4 noch nicht vorhanden sind, ist dort eine gewisse Durchmesserverringerung vorhanden, die dazu führt, dass der O-Ring 14 dort festgehalten bleibt.
Das Ergebnis der Befestigung einer Leiterplatte 9 an einem Bauteil 12 ist in 6 dargestellt. Der O-Ring 14 verformt sich, indem er flachgedrückt wird. Dies führt zu einer ähnlichen Entkoppelung der Leiterplatte 9 von dem Befestigungselement wie bei den übrigen Ausführungsformen.
Der Querschnitt des Schafts 1 kann kreisförmig sein, aber auch von einer Kreisform geringfügig abweichen und eine trilobulare Form aufweisen, wie sie in der eingangs genannten Veröffentlichung angegeben ist.
Die Unterseite des Kopfs des Befestigungselements braucht auch nicht eben zu sein, sie kann von dieser ebenen Form geringfügig abweichen.
In den Figuren ist eine Sägezahnform dargestellt, es können auch andere Arten der Verrippung verwendet werden.
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

- EP 1004782 [0002]

Claims

Befestigungselement, mit 1.1 einem eine Längsprofilierung aufweisenden Schaft (1), 1.2 einem Befestigungselementkopf (2), der 1.3 eine dem Schaft (1) zugewandte Unterseite (3) aufweist, sowie mit 1.4 einem im Bereich des Übergangs zwischen der Unterseite (3) des Kopfs (1) und dem Schaft (1) gehaltenen Ringelement (6) aus elastomerem Material, das 1.5 über die Unterseite (3) des Kopfs (2) und die Außenseite des Schafts (1) übersteht.
Befestigungselement nach Anspruch 1, bei dem das Ringelement als Hülse ausgebildet ist, die unter Spannung an dem Schaft (1) anliegt.
Befestigungselement nach Anspruch 1, bei dem das Ringelement als Überzug ausgebildet ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ringelement (6) eine zur Anlage an der Unterseite (3) des Kopfs (2) des Befestigungselements bestimmte Flanschfläche aufweist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ringelement eine axiale Stirnfläche (10) aufweist.
Befestigungselement nach Anspruch 1, bei dem das Ringelement als unter Spannung anliegender Rundschnurring ausgebildet ist, insbesondere als O-Ring (14).
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Längsprofilierung von umlaufenden Rippen (4) gebildet ist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Längsprofilierung eine Sägezahnform aufweist.
Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Schaft (1) einen an der Außenseite der Längsprofilierung konstanten Querschnitt aufweist.
Verwendung eines Befestigungselements nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur entkoppelten Anbringung von Leiterplatten (9) an/in einem Gehäuse.
Verwendung eines Befestigungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur isolierten Anbringung von Leiterplatten (9) an/in einem Gehäuse.
Verwendung eines Befestigungselements nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur abgedichteten Anbringung von Leiterplatten (9) an/in einem Gehäuse.
Verwendung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem das Befestigungselement mit seinem Schaft (1) durch eine Öffnung der Leiterplatte (9) hindurch in eine Bohrung (7) eines Gehäuses oder eines Gehäusedoms eingepresst wird.