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Die Erfindung betrifft einen Haltedübel, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil.
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Haltedübel dienen der Befestigung eines Bauteils, beispielsweise eines Verkleidungsteils, an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs. Der Haltedübel wird dazu in einer Öffnung des Karosserieteils eingeschoben und in dieser fixiert. Üblicherweise erfolgt die Fixierung des Haltedübels durch Rastelemente, die auf der Rückseite des Bauteils eingreifen bzw. die durch das Einschieben eines Spreizelements in den Haltedübel auf der Rückseite des Bauteils auseinandergespreizt oder fixiert werden. Aufgrund des Abstandes des Rastelements zum Grundkörper des Haltedübels ist ein solcher Haltedübel nur für eine Materialdicke des Karosserieteils verwendbar. Aus Kostengründen ist es aber erwünscht, einen Haltedübel auch für verschiedene dicke Karosserieteile verwenden zu können.
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Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, einen Haltedübel bereitzustellen, der eine flexible Verwendung bei unterschiedlichen Materialdicken ermöglicht.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Haltedübel vorgesehen, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil, mit einem Haltering, an dem mehrere, in Einschubrichtung verlaufenden Verankerungsstege vorgesehen sind, die zwischen sich eine Aufnahme für ein Spreizelement definieren und an denen jeweils mehrere Verankerungselemente vorgesehen sind, die in radialer Richtung federnd um die Aufnahme angeordnet sind. Der erfindungsgemäße Haltedübel beruht auf dem Grundgedanken, die Fixierung des Haltedübels nicht auf der Vorderseite oder der Rückseite des Bauteils zu schaffen, sondern den Haltedübel durch Verklemmen innerhalb der Öffnung des Bauteils zu fixieren. Um dies zu ermöglichen, sind an jedem Verankerungssteg, der sich in die Öffnung des Bauteils erstreckt, mehrere Verankerungselemente vorgesehen, die einzeln in radialer Richtung gegen den Innenrand der Öffnung federn können und so durch das Einschieben des Spreizelements in der Öffnung verklemmt werden können. Unabhängig von der Dicke des Bauteils können so ein oder auch mehrere der Verankerungselemente am Innenrand der Öffnung anliegen und dadurch den Haltedübel in der Öffnung verklemmen. Die Fixierung des Haltedübels erfolgt also nicht auf der Vorder- oder der Rückseite des Bauteils, sondern innerhalb der Öffnung des Bauteils selbst. Darüber hinaus können sich auf der Vorderseite oder der Rückseite aus der Öffnung ragende Verankerungselemente weiter aufspreizen und dadurch gewissermaßen als zusätzlich auf der Vorderseite oder der Rückseite verrastende Rastelemente den Haltedübel in der Öffnung fixieren.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Verankerungselemente bogenförmig ausgebildet und erstrecken sich insbesondere in Umfangsrichtung um die Aufnahme. Die Verankerungselemente sind also kreissegmentförmig ausgebildet und folgen im Wesentlichen der Form des Randes der Öffnung. Beim Aufspreizen können sich die Verankerungselemente über den gesamten Umfang der Öffnung verteilt flächig an den Rand der Öffnung anlegen, wodurch eine gleichmäßige und sichere Fixierung des Haltedübels gewährleistet ist.
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Die Verankerungselemente eines Verankerungssteges sind vorzugsweise in unterschiedlichen Abständen zum Haltering an den Verankerungsstegen angeordnet, so dass auch bei verschiedenen Blechdicken stets ein Verankerungselement am Innenrand der Öffnung anliegt und den Haltedübel fixiert. Bei entsprechend dickeren Karosserieteilen können auch mehrere Verankerungselemente am Innenrand der Öffnung anliegen, wodurch eine bessere Fixierung des Haltedübels möglich ist.
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Vorzugsweise sind die Verankerungselemente dazu in Einschubrichtung des Haltedübels hintereinander an den Verankerungsstegen angeordnet.
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Verankerungselemente der einzelnen Verankerungsstege, die sich in Umfangrichtung im Wesentlichen gegenüberliegen, können beispielsweise Gruppen bilden, wobei die Verankerungsstege einer Gruppe jeweils den gleichen Abstand zum Haltering aufweisen können. Das heißt, die Verankerungsstege einer Gruppe kommen beim Einschieben des Spreizelements gleichzeitig mit dem Innenrand der Öffnungen in Anlage, so dass der Haltedübel über den gesamten Umfang der Öffnung gleichmäßig in der Öffnung fixiert und in dieser zentriert wird.
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Um eine größere Flexibilität zu erreichen, ist es aber auch denkbar, dass im Wesentlichen gegenüberliegende Verankerungselemente der Verankerungsstege Gruppen bilden, wobei die Verankerungsstege einer Gruppe jeweils einen unterschiedlichen Abstand zum Haltering aufweisen. Das heißt, die Verankerungselemente sind versetzt an den Verankerungsstegen vorgesehen, so dass diese beim Einschieben des Spreizelements zu unterschiedlichen Zeitpunkten bzw. an verschiedenen Abständen zum Haltering aufgespreizt werden, wodurch die Klemmkraft des Haltedübels in der Öffnung besser verteilt werden kann. Die Verankerungselemente können in Einschubrichtung überlappend angeordnet sein, so dass auch bei sehr geringen Blechdicken stets zumindest ein Verankerungselement am Innenrand der Öffnung anliegt.
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Um die Stabilität des Haltedübels zu erhöhen, sind vorzugsweise am vom Haltering abgewandten Ende der Verankerungsstege Verbindungsstege vorgesehen, die zumindest zwei der Verankerungsstege miteinander verbinden. Die Verbindungsstege verhindern ein Aufspreizen der Verankerungsstege vor der Montage des Haltedübels, so dass eine Beschädigung des Haltedübels vor der Montage sowie eine zuverlässige Montage gewährleistet ist.
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Um das Einschieben des Haltedübels in die Öffnung weiter zu erleichtern, sind am vom Haltering abgewandten Ende der Verankerungsstege beispielsweise Einführschrägen vorgesehen, die den Haltedübel beim Einschieben in die Öffnung in dieser zentrieren können.
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Der Haltedübel kann eine Spritzgussdichtung aufweisen, die die Aufnahme in Umfangsrichtung vollständig umschließt und die die Verankerungsstege sowie die Verankerungselemente zumindest auf ihrer der Aufnahme abgewandten Seite vollständig überdeckt. In dieser Ausführungsform wird die Dichtung durch die Verankerungselemente gegen den Innenrand der Öffnung gedrückt bzw. zwischen dem Innenrand der Öffnung und dem Verankerungselementen geklemmt. Gleichzeitig mit der Fixierung des Haltedübels in der Öffnung erfolgt also im gleichen Arbeitsschritt eine Abdichtung der Öffnung. Es sind zusätzlich zur Fixierung des Haltedübels in der Öffnung durch das Einschieben des Spreizelements in die Aufnahme keine weiteren Schritte zur Abdichtung der Öffnung des Karosserieteils erforderlich.
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Erfindungsgemäß ist des Weiteren eine Baugruppe vorgesehen mit einem Haltedübel der vorher genannten Art sowie mit einem Spreizelement, das in die Aufnahme des Haltedübels eingesetzt werden kann. Das Spreizelement wird nach dem Einsetzen des Haltedübels in die Öffnung in die Aufnahme des Haltedübels eingeschoben und spreizt die Verankerungselemente, wodurch der Haltedübel in der Öffnung fixiert ist.
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Das Spreizelement weist vorzugsweise einen Flansch auf, der in eingesetztem Zustand des Spreizelements am Haltering anliegt. An diesem Flansch kann ein Werkzeug angreifen, wodurch einfache Demontage des Spreizelements und somit eine einfache Demontage des Haltedübels möglich ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Baugruppe;
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2 einen erfindungsgemäßen Haltedübel;
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3 eine Schnittansicht des Haltedübels aus 2 in eingesetztem Zustand;
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4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe vor der Montage in einem Bauteil;
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5 die Baugruppe aus 4 in einem ersten Montageschritt; und
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6 die Baugruppe aus 4 in montiertem Zustand.
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Die in 1 dargestellte Befestigungsbaugruppe 10 enthält einen Haltedübel 12 und ein Spreizelement 14, das in einer Einschubrichtung R in den Haltedübel 12 eingeschoben werden kann.
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Der Haltedübel 12 besteht aus einem relativ harten Kunststoff und weist einen Haltering 16 auf, an dem zwei Verankerungsstege 18 befestigt sind, die sich im Wesentlichen senkrecht von der Ebene des Halterings 16 in Einschubrichtung R von diesem weg erstrecken. An ihrem vom Haltering 16 entgegengesetzten Ende sind die Verankerungsstege 18 mit einem Verbindungssteg 20 verbunden, der hier eine Einführschräge 21 aufweist, die ein Einschieben des Haltedübels 12 in eine Öffnung erleichtert.
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An jedem der Verankerungsstege 18 sind mehrere in Einschubrichtung R hintereinander angeordnete Verankerungselemente 22 vorgesehen. Die Verankerungselemente 22 erstrecken sich jeweils auf einer senkrecht zur Einschubrichtung R angeordneten Ebene in radialer Richtung bogenförmig um die Aufnahme 24, so dass die Verankerungselemente 22 zwischen sich eine zylinderförmige, in Einschubrichtung R verlaufende Aufnahme 24 definieren. In radialer Richtung der Aufnahme 24 sind die Verankerungselemente 22 jeweils federnd ausgebildet.
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Das Spreizelement 14 hat einen scheibenförmigen Flansch 26 und einen in Einschubrichtung R verlaufenden, zylinderförmigen Vorsprung 28, der in die Aufnahme 24 des Haltedübels 12 eingeschoben werden kann. Der Durchmesser d des Vorsprungs 28 ist größer als der Durchmesser D der Aufnahme 24, so dass das Spreizelement 14 die Verankerungselemente 22 beim Einschieben des Spreizelements 14 radial nach außen verdrängt (3).
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Der Haltedübel 12 wird zur Montage in eine Öffnung 30 eines Bauteils 32 eingesetzt. Anschließend wird das Spreizelement 14 in die Aufnahme 24 eingeschoben. Das Spreizelement 14 drängt aufgrund des größeren Durchmessers D beim Einschieben die Verankerungselemente 22 radial nach außen gegen den Innenrand 36 der Öffnung 30. Die Verankerungselemente 22 werden zwischen dem Innenrand 36 der Öffnung 30 und dem Spreizelement 14 verklemmt, wodurch der Haltedübel 12 in der Öffnung 30 verklemmt und somit fixiert wird.
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Abhängig von der Position des Haltedübels 12 bzw. der Dicke des Bauteils werden die Verankerungselemente 22 gegen den Innenrand 36 der Öffnung 30 gedrängt oder auf der Vorderseite 38 bzw. der Rückseite 40 des Bauteils 32 aufgespreizt. Bei entsprechend dickeren Bauteilen 32 können mehrere Verankerungselemente 22 eines Verankerungsstegs 18 gegen den Innenrand 36 der Öffnung 30 gedrängt werden, so dass der Haltedübel 12 flexibel für verschiedene Bauteildicken verwendet werden kann. Die auf der Vorderseite 38 und der Rückseite 40 angeordneten Verankerungselemente 22 können sich dagegen weiter aufspreizen, wodurch der Haltedübel 12 zusätzlich gegen ein Verschieben in Einschubrichtung R gesichert ist. Die eigentliche Fixierung des Haltedübels 12 erfolgt also nicht durch ein Verrasten auf der Vorderseite 38 oder der Rückseite 40 des Bauteils 32, sondern durch ein Verklemmen des Haltedübels 12 am Innenrand 36 der Öffnung 30.
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Die Montage der Befestigungsbaugruppe 10 ist in den 4 bis 6 dargestellt. Der Haltedübel 12 der hier gezeigten Baugruppe 10 hat zusätzlich eine Spritzgussdichtung 44 aus einem relativ weichen Material zur Abdichtung der Öffnung 30 eines Bauteils 32. Die Spritzgussdichtung 44 umschließt die Aufnahme 24 in Umfangsrichtung vollständig und überdeckt sowohl die Verankerungsstege 18 wie auch die Verankerungs-elemente 22 auf ihrer von der Aufnahme 24 abgewandten Seite vollständig. Beim Aufspreizen der Verankerungselemente 22 wird die Spritzgussdichtung 44 durch die Verankerungselemente 22 radial nach außen gegen den Innenrand 36 der Öffnung 30 gedrängt und zwischen den Verankerungselementen 22 und dem Innenrand 36 der Öffnung geklemmt, wodurch die Spritzgussdichtung 44 die Öffnung 30 abdichtet.
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In einem ersten Montageschritt wird der Haltedübel 12 also in die Öffnung 30 eines Bauteils 32 eingesetzt. Das Spreizelement 14 kann zu diesem Zeitpunkt bereits am Haltedübel 12 fixiert sein und beispielsweise durch eine Rastnase 34, die am Haltedübel 12 angreift, gegen Herausfallen gesichert sein. Wie insbesondere in 4 zu sehen ist, schließt die Spritzgussdichtung 44 in radialer Richtung bündig mit dem Verbindungssteg 20 bzw. der Einführschräge 21 ab. Beim Einschieben des Haltedübels 12 in die Öffnung 30 gelangt also nur die Einführschräge mit dem Innenrand 36 in Anlage, so dass die Spritzgussdichtung 44 vor einer Beschädigung geschützt ist. Zudem ist das Einschieben des Haltedübel 12 erleichtert, da der Reibungswiderstand des harten Kunststoffes des Haltedübels 12 geringer ist als der Reibungswiderstand der Spritzgussdichtung 44.
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Anschließend wird das Spreizelement 14 in Einschubrichtung R in den Haltedübel 12 eingeschoben, wodurch die Verankerungselemente 22 radial nach außen gegen den Innenrand 36 der Öffnung 30 gedrängt werden. Die Spritzgussdichtung 44 gelangt mit dem Innenrand 36 der Öffnung 30 in Anlage und wird zwischen den Verankerungselementen 22 und dem Innenrand 36 der Öffnung 30 geklemmt, wodurch der Haltedübel 12 in der Öffnung 30 fixiert ist und die Öffnung 36 abdichtet.
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In vollständig montiertem Zustand (6) liegt der Flansch 26 des Spreizelements 14 annähernd am Haltering 16 des Haltedübels 12 an. Die Rastnase 34 am freien Ende des Vorsprungs 28 kann in diesem Zustand im Haltedübel 12 in der Aufnahme 24 verrasten und so das Spreizelement 14 im Haltedübel 12 fixieren.
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Zwischen Flansch 26 und Haltering 16 ist ein Spalt 42 gebildet, in den ein Werkzeug eingeführt werden kann, um das Spreizelement 14 entgegen der Einschubrichtung R aus dem Haltedübel 12 entfernen zu können. Nach Entfernen des Spreizelements 14 federn die Verankerungselemente 22 vom Innenrand 36 zurück, so dass eine zerstörungsfreie Entnahme des Haltedübels 12 aus der Öffnung 30 des Bauteils 32 möglich ist.
