DE102009009883A1

DE102009009883A1 - Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Anbauteils mit einem Trägerteil

Info

Publication number: DE102009009883A1
Application number: DE102009009883A
Authority: DE
Inventors: Rene Rohrberg; Stefan Schmitz
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-02-20
Filing date: 2009-02-20
Publication date: 2010-08-26
Anticipated expiration: 2029-02-21
Also published as: DE102009009883B4

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Anbauteils mit einem Trägerteil. Diese umfasst zumindest folgende Komponenten: - Eine am Anbauteil angeordnete Rasthakenanordnung mit zwei zueinander beabstandet und voneinander abgewandten Rasthaken, die an ihrem jeweiligen Rücken einen Absatz aufweisen, - eine komplementär dazu ausgebildete Öffnung im Trägerteil, und - ein Sicherungselement (8) mit einem Kopf (9) und einem Schaft, an welchem zwei bewegliche Rastelemente angeordnet sind. Bei montierter Verbindungsanordnung hintergreifen die beiden Rasthaken einen Rand der Öffnung im Trägerteil und sind damit verrastet, wobei der Schaft des Sicherungselementes so weit in zur Einsteckrichtung der Rasthaken entgegengesetzter Richtung zwischen diese eingeschoben ist, dass die Rastnasen des Sicherungselementes den jeweiligen Absatz am Rücken des benachbarten Rasthakens hintergreifen, so dass das Sicherungselement zwischen den beiden Rasthaken fixiert ist und diese gegen ein Zusammendrücken und damit die Verbindungsanordnung gegen ein ungewolltes Lösen sichert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zum Verbinden eines Anbauteils mit einem Trägerteil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Anbauteil für eine derartige Verbindungsanordnung.
Aus der DE 10 2005 062 242 B3 ist eine gattungsgemäße Verbindungsanordnung zum Befestigen eines Anbauteils an einem Trägerteil bekannt, bei welcher die Verbindungsanordnung bezüglich eines längsverschiebbaren Blockierstiftes blockiert bzw. freigegeben werden kann. Zum Blockieren wird der Blockierstift in eine Stiftaufnahme eines Zentrierkopfes eingeschoben und verhindert dadurch, dass sich die am Zentrierkopf vorhandenen Rastvorsprünge zurückdrücken lassen, was zur Entfernung des Zentrierkopfes aus einer zugehörigen Öffnung erforderlich ist. Wird dagegen der Blockierstift aus dem Stiftaufnahmeschaft herausgezogen, können die Rastvorsprünge in Radialrichtung bewegt und dadurch die gesamte Vorrichtung aus einer Öffnung herausgenommen werden.
Aus der DE 10 2006 023 548 A1 ist ein Verbindungselement für Bauteile eines Kraftfahrzeuges bekannt, welches einen rohrförmigen Niet mit einem Nietkopf und einem Schaft umfasst, wobei letzterer wenigstens zwei längsseitige Schlitze aufweist, zwischen denen elastisch rückfedernd auslenkbare Zungen gebildet sind. Ein Bolzen ist dabei in den rohrförmigen Niet einführbar und blockiert in einer Sicherungslage eine Auslenkung der Zungen, so dass ein Ausrücken der Rastelemente verhindert werden kann.
Schließlich ist aus der DE 20 2007 012 702 U1 ein Aggregateträger für ein Kraftfahrzeug zur Aufnahme von Funktionskomponenten bekannt.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Verbindungsanordnung der gattungsgemäßen Art, eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die einerseits mit weniger Einzelteilen auskommt und andererseits besonders einfach zu montieren ist.
Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine bisherige Schraubverbindung zwischen einem Anbauteil und einem Trägerteil in einer Kraftfahrzeugtür nunmehr durch eine Clipsverbindung zu ersetzen, wobei ein mit dieser Clipsverbindung ebenfalls verclipsbares Sicherungselement vorgesehen ist, welches ein sich ungewolltes Lösen der Clipsverbindung zuverlässig verhindert. Zur Montage der Verbindungsanordnung muss somit nur noch das Anbauteil mit dem Trägerteil verclipst und anschließend das Sicherungselement eingedrückt werden. Eine aufwändige und teure Verschraubung, wie sie bisher üblich war, kann dadurch entfallen. Die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung umfasst dabei zumindest folgende Komponenten: Eine am Anbauteil angeordnete Rasthakenanordnung mit zwei zueinander beabstandet und voneinander abgewandten Rasthaken, die an ihrem jeweiligen Rücken einen Absatz aufweisen, eine komplementär dazu ausgebildete Öffnung im Trägerteil sowie das Sicherungselement mit einem Kopf und einem Schaft, an welchem zwei radial bewegliche Rastelemente angeordnet sind. Selbstverständlich können dabei zur besseren Verbindung auch mehrere Verbindungsanordnungen vorgesehen werden. Bei montierter Verbindungsanordnung hintergreifen nun die beiden Rasthaken der Rasthakenanordnung einen Rand der Öffnung im Trägerteil und sind dadurch sicher mit diesem verbunden. Die beiden Rasthaken sind dabei federnd ausgebildet und in ihre Raststellung vorgespannt, so dass sie zum Lösen dieser Rast- bzw. Clipsverbindung aufeinander zu, das heißt zusammen, gedrückt werden müssen. Der Schaft des Sicherungselementes ist nun soweit in zur Einsteckrichtung der Rasthaken in die Öffnung entgegengesetzter Richtung zwischen die beiden Rasthaken eingeschoben, dass die Rastelemente des Sicherungselementes den jeweiligen Absatz am Rücken des benachbarten Rasthakens hintergreifen und dadurch einerseits das Sicherungselement zwischen den beiden Rasthaken fixieren und andererseits dadurch ein Zusammendrücken der beiden Rasthaken und damit ein sich ungewolltes Lösen derselben aus der Öffnung am Trägerteil zuverlässig verhindern. Die Rasthaken am Anbauteil können eine zur Öffnung am Trägerteil komplementäre Form aufweisen, wodurch ebenfalls eine eindeutig vordefinierte und lagefixierte Verbindung der beiden Bauteile ermöglicht wird. Das Sicherungselement kann darüber hinaus entweder als separates Bauteil ausgebildet werden oder aber über ein entsprechendes Filmscharnier an einem der Rasthaken angespritzt werden, so dass eine besonders wirtschaftliche, da einteilige, Herstellung der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung möglich ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, sind das Sicherungselement und/oder das Anbauteil und/oder das Trägerteil aus Kunststoff, insbesondere jeweils als einstückiges Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet. Kunststoffspritzgussteile erlauben hohe Stückzahlen bei gleichzeitigen geringen Stückkosten, wobei moderne Spritzgussmaschinen in der Lage sind, besonders hohe Fertigungsqualitäten zu erzielen. Auch kann durch eine derartige Herstellung als Kunststoffspritzgussteil eine besonders hohe Flexibilität, das heißt eine besonders leichte Anpassbarkeit an gegebenenfalls auftretende konstruktive Änderungen erzielt werden.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, entspricht ein Abstand zwischen den beiden Rasthaken der Rasthakenanordnung einer Breite des Schaftes des Sicherungselementes. Dies bietet den großen Vorteil, dass das Sicherungselement mit seinem Schaft passgenau zwischen die beiden Rasthaken der Rasthakenanordnung eingeführt werden kann, und in dieser Einführlage die beiden Rasthaken in ihrer Verriegelungsstellung fixiert. Ein Zusammendrücken der beiden Rasthaken und damit ein ungewolltes sich Lösen derselben vom Rand der Öffnung im Trägerteil kann dadurch auf besonders einfache aber gleichzeitig zuverlässige Weise verhindert werden.
Zweckmäßig können je Anbauteil auch mehrere, insbesondere zwei, Verbindungsanordnungen vorgesehen sein, die einerseits zwar achsenparallel, andererseits aber verdreht, insbesondere um deren Achse verdreht, zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann die Lösesicherheit der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnungen zusätzlich gesteigert werden, da zum Lösen derselben gleichzeitig Kräfte aus unterschiedlichen, insbesondere orthogonalen, Richtungen auf die Verbindungsanordnungen einwirken müssten.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch
1 eine Ansicht auf eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung,
2 eine Schnittdarstellung durch die Verbindungsanordnung entlang der Schnittebene A-A,
3 eine Schnittdarstellung durch die Verbindungsanordnung durch die Schnittebene B-B,
4 eine Schnittdarstellung durch die Verbindungsanordnung entlang der Schnittebene C-C,
5 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene D-D.
Entsprechend der 2, weist eine erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 zum Verbinden eines Anbauteils 2 mit einem Trägerteil 3 zumindest folgende Komponenten auf: Eine am Anbauteil 2 angeordnete Rasthakenanordnung mit zwei zueinander beabstandeten und voneinander abgewandten Rasthaken 4 und 4', die an ihrem jeweiligen Rücken 5, 5' einen Absatz 6, 6' aufweisen sowie eine komplementär dazu ausgebildete Öffnung 7 im Trägerteil 3 und ein Sicherungselement 8 mit einem Kopf 9 und einem Schaft 10, wobei am Schaft 10 zwei radial bewegliche Rastelemente 11 und 11', in Form von Rastnasen, angeordnet sind. Dabei sind die Rastelemente 11 und 11' am Sicherungselement 8 generell ähnlich aufgebaut wie die beiden Rasthaken 4 und 4' an der Rasthakenanordnung des Anbauteils 2. Bei montierter Verbindungsanordnung 1, wie diese gemäß den 2–4 dargestellt ist, greifen die beiden Rasthaken 4 und 4' der Rasthakenanordnung durch die Öffnung 7 im Trägerteil 3 hindurch und hintergreifen einen Rand 12 dieser Öffnung 7. Durch benachbart zu der Rasthakenanordnung vorgesehene Abstützelemente 13 ist somit eine zuverlässig sichernde Clipsverbindung des Anbauteils 2 mit dem Trägerteil 3 möglich.
Um zu verhindern, dass sich diese Clipsverbindung, gebildet aus den Rasthaken 4 und 4' und dem Rand 12 der Öffnung 7, unerwünscht löst, wird das Sicherungselement 8 mit seinem Schaft 10 zwischen die beiden Rasthaken 4 und 4' eingedrückt und zwar einerseits entgegengesetzt zur Einsteckrichtung der Rasthaken 4, 4' in die Öffnung 7 und andererseits soweit, dass die Rastelemente 11 und 11' den jeweils zugehörigen Absatz 6, 6' an den Rasthaken 4, 4' hintergreifen und dadurch das Sicherungselement 8 zwischen den beiden Rasthaken 4, 4' fixieren. Das Einstecken des Sicherungselementes 8 mit seinem Schaft 10 zwischen die beiden Rasthaken 4 und 4' der anbauteilseitigen Rasthakenanordnung verhindert ein Zusammendrücken der beiden Rasthaken 4, 4' und damit ein unerwünschtes sich Lösen derselben aus der Öffnung 7. Bei montierter Verbindungsanordnung 1 ist dabei das Sicherungselement 8 soweit zwischen die beiden Rasthaken 4 und 4' eingedrückt, dass der Kopf 9 des Sicherungselementes 8 an den freien Enden der beiden Rasthaken 4, 4' anliegt. Mittels der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung 1 lässt sich somit eine äußerst einfache, insbesondere äußerst einfach zu montierende, und zugleich zuverlässige Clipsverbindung schaffen.
Generell kann das Anbauteil 2 als Türverkleidungsträger ausgebildet sein, während das Trägerteil 3 beispielsweise als Türinnenöffnermodulplatte ausgebildet ist. Eine derartige Ausführungsform ist beispielsweise gemäß der 1 dargestellt.
Betrachtet man die 2 und 3, so kann man erkennen, dass das Sicherungselement 8 im Wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und die beiden Rastelemente 11 und 11' ausschließlich auf einen mittleren Bereich des Schaftes 10 beschränkt sind. Benachbart zu den beiden Rastelementen 11 und 11' weist der Schaft 9 des Sicherungselementes 8 Stege 14 und 14' auf, deren Breite im Wesentlichen dem Abstand zwischen den beiden Rücken 5, 5' der Rasthaken 4, 4' entspricht und dadurch diese bei montierter Verbindungsanordnung 1 auf Abstand bzw. in Verriegelungslage hält. Insbesondere sind diese Stege 14, 14' auch im Vergleich zu den dazwischen angeordneten Rastelementen 11, 11 nicht federnd ausgebildet und dadurch nicht nachgiebig. Die mittig zwischen den beiden Stegen 14 und 14' angeordneten Rastelemente 11 und 11' dienen somit ausschließlich der Fixierung des Sicherungselementes 8 an der Rasthakenanordnung. Dabei verlaufen die beiden Rücken 5, 5' der Rasthaken 4, 4' vom freien Ende derselben bis zum jeweiligen Absatz 6, 6' im Wesentlichen parallel, wogegen die beiden Rasthaken 4, 4' beginnend beim jeweiligen Absatz 6, 6' und endend bei deren Anbindung an das Anbauteil 2 auseinanderlaufen.
Um die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung 1 einerseits kostengünstig und andererseits relativ flexibel ausbilden zu können, sind das Sicherungselement 8 und/oder das Anbauteil 2 und/oder das Trägerteil 3 aus Kunststoff, insbesondere jeweils als einstückiges Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet. Dabei ist selbstverständlich denkbar, dass das Sicherungselement 8 entweder als separates Bauteil hergestellt oder aber über ein nicht gezeigtes Filmscharnier an einen der Rasthaken 4, 4' angespritzt wird, wodurch sich die Teilevielfalt nochmals reduzieren lässt.
Betrachtet man die 2 und 3 weiter, so kann erkennen, dass eine mit dem Rand 12 der Öffnung 7 zusammenwirkende Rastfläche 15, 15' am Rasthaken 4, 4' schräg ist, so dass sich die Rastfläche 15, 15' und der Rand 12 lediglich entlang einer Linie berühren. In gleicher Weise kann eine mit dem Absatz 6, 6' des Rasthakens 4, 4' zusammenwirkende Anschlagfläche 16, 16' des zugehörigen Rastelementes 11, 11' schräg ausgebildet sein, so dass sich die Anschlagfläche 16, 16' und der Absatz 6, 6' ebenfalls entlang einer Linie berühren. Die beiden gemäß der 2 eingezeichnete Abschrägwinkel β₁ und β₂ können dabei gleich groß oder unterschiedlich sein, wobei eine derartige Abschrägung der Rastflächen 15, 15' bzw. der Anschlagflächen 16, 16' größere Fertigungstoleranzen kompensieren kann, da größtenteils unabhängig von beispielsweise kunststofffertigungsbedingt zu erwartenden Längentoleranzen des Schaftes 10 beispielsweise die Rastelemente 11, 11' zuverlässig den Absatz 6, 6' hintergreifen. Gleiches gilt selbstverständlich für die Rasthaken 4, 4'. Zusätzlich erzeugen die abgeschrägten Rastflächen 15, 15' eine Vorspannkraft F, welche insbesondere durch das Eindrücken des Sicherungselementes 8 in die Verbindungsanordnung 1 verstärkt wird. Von besonderem Vorteil bei den abgeschrägten Rastflächen 15, 15' bzw. bei den abgeschrägten Anschlagflächen 16, 16', dürfte jedoch sein, dass eine spielfreie Verbindung dieser Bauteile zuverlässig ausgeschlossen werden kann. Ein weiterer Vorteil der abgeschrägten Rastflächen 15, 15' bzw. der abgeschrägten Anschlagflächen 16, 16' liegt in einer vergleichsweise leichteren Lösbarkeit, die eine Demontage der Verbindungsanordnung 1 erleichtert.
Durch die ineinander gesteckte und ineinander verhakte Bauweise entsteht einerseits eine sehr stabile und andererseits eine mit einfachen Mitteln lösbare Verbindungsanordnung, die selbst unter dem Einfluss großer Zug- und Torsionskräfte äußerst zuverlässig bleibt.
Betrachtet man die 1 und 5, so kann man erkennen, dass am Anbauteil 2 zusätzlich eine Führungs-/Haltekontur 17 vorgesehen ist, in welche das Trägerteil 3 eingreift und dadurch gehalten ist. Die Führungs-/Haltekontur 17 wirkt dabei ähnlich einem Schuh. Zusätzlich sind gemäß der 1 zusätzlich drei weitere Verbindungsanordnungen 1 vorgesehen, die zwar achsenparallel aber verdreht, hier jeweils um 90° zueinander verdreht, angeordnet sind und dadurch eine besonders zuverlässige Verbindung zwischen dem Anbauteil 2 und dem Trägerteil 3 erlauben. Insbesondere müssen hier zum Lösen der jeweiligen Verbindungsanordnungen 1 einerseits gleichgerichtete Zugkräfte auf das Sicherungselement 8 und andererseits orthogonal zueinander ausgerichtete Klemmkräfte auf die jeweiligen Rasthaken 4, 4' der einzelnen Verbindungsanordnungen 1 ausgeübt werden, was die Lösesicherheit deutlich erhöht. Zugleich kann durch die verdrehte Anordnung zweier Verbindungsanordnungen 1 eine eindeutige Montageposition vorgegeben werden, so dass eine Fehlmontage zuverlässig ausgeschlossen werden kann. Die Breite der Rasthaken 4, 4' ist dabei gemäß der 1 im Wesentlichen auf die Breite der Öffnungen 7 abgestimmt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102005062242 B3 [0002]
- DE 102006023548 A1 [0003]
- DE 202007012702 U1 [0004]

Claims

Verbindungsanordnung (1) zum Verbinden eines Anbauteils (2) mit einem Trägerteil (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsanordnung (1) zumindest folgende Komponenten umfasst, – eine am Anbauteil (2) angeordnete Rasthakenanordnung mit zwei zueinander beabstandet und voneinander abgewandten Rasthaken (4, 4'), die an ihrem jeweiligen Rücken (5, 5') einen Absatz (6, 6') aufweisen, – eine komplementär dazu ausgebildete Öffnung (7) im Trägerteil (3), und – ein Sicherungselement (8) mit einem Kopf (9) und einem Schaft (10), an welchem zwei bewegliche Rastelemente (11, 11'), deren Bewegungsrichtung lotrecht zur Längsachse des Sicherungselements (8) ist, angeordnet sind, wobei bei montierter Verbindungsanordnung (1) die beiden Rasthaken (4, 4') einen Rand (12) der Öffnung (7) im Trägerteil (7) hinter greifen und damit verrastet sind, und wobei der Schaft (10) des Sicherungselementes (8) soweit in zur Einsteckrichtung der Rasthaken (4, 4') entgegen gesetzter Richtung zwischen diese eingeschoben ist, dass die Rastelemente (11, 11') des Sicherungselementes (8) den jeweiligen Absatz (6, 6') am Rücken (5, 5') des benachbarten Rasthakens (4, 4') hinter greifen, so dass das Sicherungselement (8) zwischen den beiden Rasthaken (4, 4') fixiert ist und diese gegen ein Zusammendrücken und damit die Verbindungsanordnung (1) gegen ein ungewolltes Lösen sichert.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (3) als Türinnenöffnermodulplatte und das Anbauteil (2) als Türverkleidungsträger ausgebildet sind.
Verbindungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8) T-förmig ausgebildet ist.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden federnden Rastelemente (11, 11') des Sicherungselementes (8) auf einen mittleren Bereich des Schaftes (10) beschränkt und zwischen zwei Stegen (14, 14'), deren Breite dem Abstand der Rücken (5, 5') der Rasthaken (4, 4') entspricht, angeordnet sind.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden sich zugewandten Rücken (5, 5') der Rasthaken (4, 4') vom freien Ende derselben bis zum jeweiligen Absatz (6, 6') parallel verlaufen und danach auseinander laufen.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (8) und/oder das Anbauteil (2) und/oder das Trägerteil (3) aus Kunststoff, insbesondere jeweils als einstückiges Kunststoffspritzgussteil, ausgebildet sind.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen den Rücken (5, 5') der beiden Rasthaken (4, 4') der Rasthakenanordnung einer Breite des Schaftes (10) des Sicherungselementes (8) entspricht.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Rand (12) der Öffnung (7) zusammenwirkende Rastfläche (15, 15') am Rasthaken (4, 4') schräg ist, so dass sich die Rastfläche (15, 15') und der Rand (12) mindestens an einem Punkt berühren.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem Absatz (6, 6') des Rasthakens (4, 4') zusammenwirkende Anschlagfläche (16, 16') des zugehörigen Rastelements (11, 11') schräg ist, so dass sich die Anschlagfläche (11, 11') und der Absatz (6, 6') mindestens an einem Punkt berühren.
Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei montierter Verbindungsanordnung (1) der Kopf (9) des Sicherungselementes (8) an den freien Enden der Rasthaken (4, 4') anliegt.
Ein mit einem Trägerteil (3) über zumindest zwei Verbindungsanordnungen (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 verbundenes Anbauteil (2), dadurch gekennzeichnet, dass am Anbauteil (2) zusätzlich eine Führungs-/Haltekontur (17) vorgesehen ist, in welche das Trägerteil (3) eingreift und in welcher es gehalten ist.
Anbauteil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest zwei Verbindungsanordnungen (1) achsenparallel aber verdreht zueinander angeordnet sind.