DE102009042225B4

DE102009042225B4 - Befestigungselement für eine clipsartige Verbindung

Info

Publication number: DE102009042225B4
Application number: DE102009042225.0A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Bönsel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2016-02-25
Anticipated expiration: 2029-09-19
Also published as: DE102009042225A1

Abstract

Befestigungselement für eine clipsartige Verbindung eines ersten Bauteiles (1) mit einem zweiten Bauteil (2), bestehend aus einem in einen Durchbruch (4) des ersten Bauteiles (1) eingesetzten und dabei eine Durchbruchwandung über mindestens eine angeformte Umbördelung (7) formschlüssig umgreifendes Rahmenteil (5) mit mindestens einer in das Rahmenteil (5) eingesetzten Federzunge (10) mit einer sich daran anschließenden Öffnung für den Durchtritt eines Zapfens (14) des zweiten Bauteiles (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (5) nahe der Umbördelung (7) mit einer Kerbe (12) ausgestattet ist, so dass ein die Federzunge (10) aufnehmender und die Umbördelung (7) einschließender Bereich des Rahmenteiles (5) beim Durchtritt des Zapfens (14) sich deformiert und der Formschluss zwischen Durchbruch (4) und Rahmenteil (5) erhöht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement für eine clipsartige Verbindung eines ersten Bauteiles mit einem zweiten Bauteil, bestehend aus einem in einen Durchbruch des ersten Bauteiles eingesetzten und dabei eine Durchbruchwandung über mindestens eine angeformte Umbördelung formschlüssig umgreifendes Rahmenteil mit mindestens einer in das Rahmenteil eingesetzten Federzunge mit einer sich daran anschließenden Öffnung für den Durchtritt eines Fortsatzes des zweiten Bauteiles.
Ein derartiges Befestigungselement ist durch die DE 199 16 809 A1 bekannt geworden. Dieses dient zur Befestigung eines Blechteiles an einem Karosseriebauteil, wobei das Befestigungselement an oder in dem Blechteil angeordnet ist und das Karosserieteil einen Montagedorn aufweist, der mit dem Befestigungselement zusammenwirkt. Letzteres besteht aus einem mit dem Blechteil verbindbaren Einsatz, in den eine Federscheibe integriert ist. Der Einsatz besteht aus einer Scheibe mit einer zentralen Bohrung, wobei an jeder Seite der Scheibe ein Bördelrand vorhanden ist und wobei der Einsatz in eine dem Außendurchmesser des einen Bördelrandes entsprechende Öffnung im Blechteil einsetzbar und durch Umbördelung dieses Bördelrandes in dem Blechteil festlegbar ist. Die Federscheibe dient der Aufnahme eines Montagedornes und wird ihrerseits in einer durch den Bördelrand gebildeten Aufnahme des Einsatzes gehalten.
Vom konstruktiven Aufbau und der Funktionsweise her betrachtet vergleichbare Befestigungselemente sind noch durch die DE 19 05 841 A und WO 99/067 18 A1 bekannt geworden. Auch dort werden jeweils Federscheiben verwendet, bestehend aus einem zentralen Ringabschnitt, an dessen Innendurchmesser mehrere Federzungen angeordnet sind, die eine Einstecköffnung für den Montagedorn oder dergleichen bilden.
Zwar ist es mit den aufgezeigten Befestigungselementen möglich, aufgrund der jeweils spielbehafteten Zuordnung der Einzelkomponenten eine Toleranzausgleich bei der Verbindung von erstem und zweitem Bauteil zu schaffen, die Stabilität der mit den Befestigungselementen herstellbaren clipsartigen Verbindungen erscheint aber noch verbesserungsbedürftig. Dies zu erreichen und ein entsprechendes Befestigungselement bereit zu stellen ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe.
Ausgehend von einem gattungsgemäßen Befestigungselement gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 gelingt dies erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen dieses Patentanspruches dadurch, dass das Rahmenteil nahe der Umbördelung mit einer Sollknickstelle ausgestattet ist, so dass ein die Federzunge aufnehmender und die Umbördelung einschließender Bereich des Rahmenteiles beim Durchtritt des Fortsatzes sich deformiert und der Formschluss zwischen Durchbruch und Rahmenteil erhöht wird.
Dadurch ergibt sich zum einen der Vorteil, dass nach Herstellen der clipsartigen Verbindung die Formschlussverbindung zwischen erstem Bauteil und Rahmenteil verstärkt wird und dass andererseits die Umbördelung im Ausgangszustand gegenüber den Abmaßen des Durchbruches nur eine relativ geringfügige Überdeckung aufweisen muss, was die Montage des Rahmenteiles, das heißt dessen Einsetzen in den Durchbruch, erleichtert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht. Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert. Dabei wird auf die zugehörige Zeichnung Bezug genommen. In dieser zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer clipsartigen Verbindung unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes,
2 eine Draufsicht auf das Befestigungselement
3 eine Schnittdarstellung gemäß Pfeile III in 2
4a–4c eine Schnittdarstellung des Befestigungselementes gemäß Pfeile IV in 2 mit drei alternativen Ausgestaltungsvarianten.
1 zeigt eine clipsartige Verbindung eines ersten Bauteiles 1, beispielsweise eines Fahrzeug-Strukturteiles, mit einem zweiten Bauteil 2, beispielsweise einer Kunststoffabdeckung, unter Zuhilfenahme eines erfindungsgemäßen Befestigungselementes 3. Zu diesem Zweck ist das erste Bauteil 1 mit einem Durchbruch 4 versehen, in den das Befestigungselement 3 einsetzbar ist. Dazu besteht das Befestigungselement 3 aus einem rechteckigen Rahmenteil 5, welches auf der einen Seite des ersten Bauteiles 1 aufliegt und über angeformte Fortsätze 6 passgenau in den Durchbruch 4 eingesetzt ist. An jeden Fortsatz 6 schließt sich eine Umbördelung 7 an, die sich durch den Durchbruch 4 hindurch erstreckt und diesen hintergreift (Hintergriff 8). Ein Endabschnitt der Umbördelung 7 ist mit einer schräg gerichteten Gleitfläche 9 versehen, die das Einsetzten des Befestigungselementes 3 in den Durchbruch 4 erleichtert.
Jede Umbördelung 7 trägt eine nach innen gerichtete gezahnte Federzunge bzw. Federstahllasche 10, so dass beide Federstahllaschen 10 mit ihren Zahnreihen 11 einander zugewandt sind.
Das Befestigungselement 3 ist zwischen Umbördelung 7 und Fortsatz 6 mit einer als Sollknickstelle dienenden Kerbe 12 ausgestattet. Dies begünstigt die Verschwenkbarkeit der gezahnten Federstahllasche 10 bei entsprechender Vertikalbelastung (Pfeil 13).
Eine clipsartige Verbindung zwischen erstem und zweiten Bauteil 1, 2 wird nun in der Weise hergestellt, dass ein nach unten vom zweiten Bauteil 2 wegragender, vorzugsweise an dieses angeformter Zapfen 14 in den zwischen beiden gezahnten Federstahllaschen 10 gebildeten Freiraum eingedrückt wird. Der vorzugsweise rechteckige Zapfen 14 weist dabei eine Breite B auf, die größer ist als ein Abstand A (3) der Federstahllaschen 10 in ihrer Ausgangsposition. Diese folgen daher der Bewegung (Pfeil 13) des Zapfens 14, unter anderem begünstigt durch die als Sollknickstellen dienenden Kerben 12. Dadurch wird zum einen verhindert, dass der Zapfen (14) und damit auch das zweite Bauteil 2 ohne weiteres wieder gelöst werden kann und es wird darüber hinaus der Hintergriff 8 der Umbördelung 7 am Durchbruch des ersten Bauteiles 1 weiter erhöht und somit die Formschlussverbindung optimiert. An geeigneten Stellen am zweiten Bauteil 2 angeformte Abstandhalter 15 sorgen bei Bedarf für einen definierten Abstand dieser beide Bauteile 1, 2.
Aufgrund des Umstandes, dass der Durchbruch 4 gegenüber der Länge L (2) des Zapfens 14 wesentlich größer dimensioniert ist, kann der Zapfen 14 entlang der gezahnten Federstahllaschen 10 verschieden positioniert werden, so dass auf diese Weise bei der Positionierung der Bauteile 1, 2 zueinander ein gewisser Toleranzausgleich vorgenommen werden kann.
3 zeigt das Befestigungselement 3 im Ausgangszustand, eingesetzt in das erste Bauteil 1 (gestrichelt dargestellt). Es ist dabei ersichtlich, dass der Hintergriff 8 weit weniger stark ausgeprägt ist, als nach der Montage des Bauteiles 2 bei abgewinkelter Umbördelung 7.
Die 4a–4c zeigen Schnittdarstellungen gemäß Pfeile IV in 2 des Rahmenteiles 5. Ein funktional dem Fortsatz 6 gemäß 1 jeweils entsprechender Fortsatz 16 bis 19 kann dabei unterschiedlich ausgebildet sein. Der Fortsatz 16 gemäß 4a ist dabei als einfache Abkantung ausgebildet. Beim Fortsatz 17 gemäß 4b ist er mit einer Anfasung 18 versehen die ein erleichtertes Einsetzen in den Durchbruch 4 des ersten Bauteiles 1 erlaubt. Bei der Ausführungsform gemäß 4c ist neben der Anfasung 18 an den Fortsatz 19 noch eine kleine Nase 20 angeformt, der eine Einkerbung 21 zugeordnet ist, so dass beim Eindrücken des Befestigungselementes 3 ein leichter Hintergriff und damit eine formschlüssige Verbindung zwischen erstem Bauteil 1 und Befestigungselement 3 möglich ist.

Claims

Befestigungselement für eine clipsartige Verbindung eines ersten Bauteiles (1) mit einem zweiten Bauteil (2), bestehend aus einem in einen Durchbruch (4) des ersten Bauteiles (1) eingesetzten und dabei eine Durchbruchwandung über mindestens eine angeformte Umbördelung (7) formschlüssig umgreifendes Rahmenteil (5) mit mindestens einer in das Rahmenteil (5) eingesetzten Federzunge (10) mit einer sich daran anschließenden Öffnung für den Durchtritt eines Zapfens (14) des zweiten Bauteiles (2), dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (5) nahe der Umbördelung (7) mit einer Kerbe (12) ausgestattet ist, so dass ein die Federzunge (10) aufnehmender und die Umbördelung (7) einschließender Bereich des Rahmenteiles (5) beim Durchtritt des Zapfens (14) sich deformiert und der Formschluss zwischen Durchbruch (4) und Rahmenteil (5) erhöht wird.
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (5) viereckig ausgebildet ist, wobei zwei einander gegenüberliegende Seiten jeweils mit einer Umbördelung (7) ausgestattet und darin eingesetzte Federzungen (10) einander zugewandt sind.
Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Federzunge (10) mit einer Zahnreihe (11) versehen ist.
Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kerbe (12) als in das Rahmenteil (5) eingearbeitete Kerbe (12) ausgebildet ist, die der Umbördelung (7) mit der darin eingesetzten Federzunge (10) vorgelagert ist.
Befestigungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand A der Federzungen (10) kleiner ist als eine Breite B eines zwischen den Federzungen (10) einzusetzenden Zapfens (14) des zweiten Bauteiles (2) und dass der Durchbruch (4) größer ist als eine Länge L des Zapfens (14).
Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rahmenteil (5) auf der einen Seite des ersten Bauteiles (1) aufliegt und über angeformte Fortsätze (6, 16, 17, 19) zum passgenauen Einsetzen in den Durchbruch (4) verfügt.
Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an den Fortsatz (19) neben einer Anfasung (18) eine Nase (20) und eine Einkerbung (21) angeformt sind, so dass beim Eindrücken des Befestigungselementes (3) in den Durchbruch (4) eine formschlüssige Verbindung zwischen ersten Bauteil (1) und Befestigungselement (3) hergestellt wird.