DE102011100235A1

DE102011100235A1 - Befestigungsclip zum Montieren eines Bauteils

Info

Publication number: DE102011100235A1
Application number: DE102011100235A
Authority: DE
Inventors: Anton Fischer
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2011-05-02
Filing date: 2011-05-02
Publication date: 2012-11-08
Also published as: US20140109357A1; CN103547814B; DE112012001956A5; CN103547814A; US9341204B2; WO2012150004A1

Abstract

Ein Befestigungsclip (10) zum Montieren eines Bauteils (28), insbesondere eines Gassacks oder eines Gassackmoduls, an einem Träger (30), umfasst einen Kopfabschnitt (12), einen Clipkörper (14) und vom Clipkörper (14) seitlich abstehende Halteelemente (16), die elastisch auslenkbar sind. Der Clipkörper (14) definiert einen Innenraum und weist Fenster (20) auf, durch die die Halteelemente (16) aus dem Innenraum nach außen ragen. Eine Baugruppe mit einem solchen Befestigungsclip (10) umfasst ferner einen Träger (30) mit einer Montageöffnung (34), die auf die Abmessungen des Clipkörpers (14) abgestimmt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsclip zum Montieren eines Bauteils, insbesondere eines Gassacks oder eines Gassackmoduls, an einem Träger, mit einem Kopfabschnitt, einem Clipkörper, und vom Clipkörper seitlich abstehenden Halteelementen, die elastisch auslenkbar sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe mit einem solchen Befestigungsclip und einem Träger.
Aus der DE 20 2006 007 873 U1 ist ein gattungsgemäßer Befestigungsclip bekannt, der zur Befestigung eines Gassacks an einem Karosserieteil geeignet ist. Der Befestigungsclip weist einen in eine Öffnung des Trägers einsetzbaren Fußabschnitt mit mehreren Biegeabschnitten auf. Bei diesem Befestigungsclip ist vorgesehen, dass die Biegeabschnitte beim Einsetzen des Befestigungsclips jeweils um mehrere Biegeachsen gebogen werden. Dadurch teilt sich die zum Einsetzen des Befestigungsclips notwendige Verformung auf mehrere Biegeschritte auf, was den Kraftaufwand (Eindrückkraft) reduziert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine sicherheitsrelevante Verbindung mit einem einfach aufgebauten Befestigungsclip zu ermöglichen, der mit geringer Kraft in eine Montageöffnung einsetzbar ist und hohe Haltekräfte gewährleistet.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Befestigungsclip mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Befestigungsclips sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der erfindungsgemäße Befestigungsclip zum Montieren eines Bauteils, insbesondere eines Gassacks oder eines Gassackmoduls, an einem Träger, umfasst einen Kopfabschnitt, einen Clipkörper, und vom Clipkörper seitlich abstehende Halteelemente, die elastisch auslenkbar sind. Der Clipkörper definiert einen Innenraum und weist Fenster auf, durch die die Halteelemente aus dem Innenraum nach außen ragen.
Dieser Aufbau des Befestigungsclips erlaubt es, die durch die Elastizität der Halteelemente bestimmte Eindrückkraft bei der Montage niedrig zu halten, während die zum Entfernen des Befestigungsclips erforderliche Abzugskraft um ein Vielfaches höher ist. Im Falle einer auf den Befestigungsclip wirkenden Abzugskraft verkeilen sich nämlich die Halteelemente jeweils zwischen einer Fensterkante des Clipkörpers und dem Rand der Montageöffnung des Trägers, in die der Befestigungsclip eingesetzt ist. Ein Abziehen des Befestigungsclips ist deshalb nur unter vollständiger Deformation der Halteelemente möglich.
Der erfindungsgemäße Aufbau des Befestigungsclips ermöglicht es, dass der Clipkörper und die Halteelemente, vorzugsweise auch der Kopfabschnitt, einstückig ausgebildet werden können. Dies führt zu Vorteilen sowohl bei der Herstellung, weil nicht mehrere Komponenten zusammengesetzt werden müssen, als auch in logistischer Hinsicht, weil sich Vereinfachungen bei Lagerung und Transport ergeben.
Der erfindungsgemäße Befestigungsclip ist vorzugsweise vollständig aus Stahl gebildet, um den Anforderungen an die Stabilität bestmöglich gerecht zu werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Clipkörper Seitenwände auf, in denen die Fenster gebildet sind, und an die Seitenwände anschließende Fortsätze, aus denen die Halteelemente gebildet sind. Eine solche Gestaltung des Befestigungsclips zeichnet sich durch eine klare, leicht reproduzierbare Geometrie aus und erfordert bei der Herstellung nur wenige Umformungsschritte.
Ein optimales elastisches Auslenkverhalten der seitlich vorstehenden Halteelemente wird durch eine Gestaltung erzielt, bei der sich die Fortsätze von der dem Kopfabschnitt abgewandten Seite der Seitenwand erstrecken und so weit nach innen umgebogen sind, dass jeweils ein Halteabschnitt des Fortsatzes durch das Fenster der zugehörigen Seitenwand nach außen ragt.
Um zu erreichen, dass sich die Halteabschnitte unter Belastung doppellagig zwischen dem Clipkörper und dem Rand der Montageöffnung verklemmen, sind die Fortsätze bevorzugt jeweils so gebogen sind, dass ein freier Endabschnitt des Fortsatzes zurück in den Innenraum geführt ist. Dies resultiert in einer deutlichen Erhöhung der Abzugskraft.
Diese Art der Verklemmung kann dadurch unterstützt werden, dass sich der freie Endabschnitt des Fortsatzes weiter in Richtung des Kopfabschnitts erstreckt als das zugehörige Fenster.
Gemäß einem besonderen Aspekt der Erfindung umfasst der Befestigungsclip eine Blockiereinrichtung, die in einem montierten Zustand eine Auslenkung der Halteelemente in Richtung Innenraum verhindert. Die Blockiereinrichtung wirkt nicht nur wie eine Verriegelung für den Befestigungsclip, sondern sorgt auch dafür, dass die Verformung der Halteelemente nur unter extrem hoher Krafteinwirkung möglich ist.
Die Blockiereinrichtung weist vorzugsweise erste Blockierelemente am Clipkörper und zweite Blockierelemente an den Halteelementen auf. Zumindest unter dem Einfluss einer auf den Befestigungsclip wirkenden Abzugskraft wirken die ersten und die zweiten Blockierelemente zusammen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Blockiereinrichtung sind die ersten Blockierelemente an den Fenstern gebildete Vorsprünge und die zweiten Blockierelemente an den zugehörigen Fortsätzen auf der den Vorsprüngen zugewandten Seiten gebildete Einbuchtungen oder Öffnungen. Die Vorsprünge an den Fenstern der Seitenwände greifen unter Last so in die Einbuchtungen oder Öffnungen der Fortsätze ein, dass sich die Halteabschnitte nicht nach innen bewegen können.
Für eine bestmögliche Einleitung der auf den Befestigungsclip einwirkenden Abzugskraft in die Blockiereinrichtung und eine bestmögliche Umsetzung dieser Kraft in der Blockiereinrichtung ist eine Gestaltung vorgesehen, gemäß der die Fortsätze jeweils von einem vom Kopfabschnitt abgewandten Rand des Fensters vorstehen und den Einbuchtungen unmittelbar gegenüberliegen.
Die Erfindung schafft auch eine Baugruppe mit einem erfindungsgemäßen Befestigungsclip und einem Träger mit einer Montageöffnung, die auf die Abmessungen des Clipkörpers abgestimmt ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Befestigungsclips;
2 eine Schnittansicht des Befestigungsclips aus 1 im montierten Zustand;
3 den Befestigungsclip aus 2 unter Belastung in Auszugsrichtung; und
4 den Befestigungsclip aus 2 im deformierten Zustand.
Der in 1 dargestellte Befestigungsclip 10, der zur Herstellung einer Clipverbindung dient, umfasst einen Kopfabschnitt 12, einen Clipkörper 14 und Haltelemente 16. Der Befestigungsclip 10 besteht vollständig aus Stahl und ist aus einem Stück geformt.
Vom verbreiterten, im Wesentlichen flachen Kopfabschnitt 12 erstreckt sich der Clipkörper 14, der sich aus mehreren Seitenwänden 18 zusammensetzt. Die Seitenwände 18 sind im Wesentlichen eben und erstrecken sich alle in der gleichen Längsrichtung vom Kopfabschnitt 12. Der Clipkörper 14 mit seinen Seitenwänden 18 definiert einen Innenraum des Befestigungsclips 10. Zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 18 haben jeweils ein im Wesentlichen rechteckiges Fenster 20, das einen Zugang zum Innenraum des Befestigungsclips 10 erlaubt.
Die beiden Seitenwände 18 mit den Fenstern 20 weisen auch längliche Fortsätze 22 auf, aus denen die elastisch auslenkbaren Halteelemente 16 gebildet sind. Hierzu sind die sich jeweils von der dem Kopfabschnitt 12 abgewandten Seite der Seitenwand erstreckenden Fortsätze 22 in besonderer Weise gebogen. Die Fortsätze 22 können in einen von der zugehörigen Seitenwand 18 ausgehenden Übergangsabschnitt 22a, einen Halteabschnitt 22b und einen freien Endabschnitt 22c unterteilt werden. Der Übergangsabschnitt 22a ist so weit nach innen gebogen, dass sich der daran anschließende Halteabschnitt 22b aus dem Innenraum des Befestigungsclips 10 durch das Fenster 20 nach außen erstreckt. Der Halteabschnitt 22b ist wiederum so zurückgebogen, dass der daran anschließende freie Endabschnitt 22c zurück in den Innenraum des Befestigungsclips 10 geführt ist. Der freie Endabschnitt 22c des Fortsatzes 22 erstreckt sich im Innenraum weiter in Richtung des Kopfabschnitts 12 als das zugehörige Fenster 20.
Die Abstände der beiden Fortsätze 22 voneinander, insbesondere der Halteabschnitte 22b und der freien Endabschnitte 22c, sind so gewählt, dass die aus den Fenstern 20 nach außen ragenden Halteabschnitte 22b mindestens soweit nach innen ausgelenkt werden können, dass sie nicht mehr seitlich vom Clipkörper 14 abstehen, ohne dass sich die Fortsätze 22 dabei gegenseitig behindern.
Die Fensterrahmen weisen auf der vom Kopfabschnitt 12 abgewandten Seite jeweils einen Vorsprung 24 auf, der sich in Richtung des Kopfabschnitts 12 in das Fenster 20 erstreckt. Eine auf den Vorsprung 24 abgestimmte Einbuchtung 26 ist am zugehörigen Fortsatz 22 gebildet. Anstelle der Einbuchtung 26 kann auch eine Öffnung vorgesehen sein. Die Einbuchtung 26 befindet sich auf der dem Vorsprung 24 zugewandten Seite und liegt diesem unmittelbar gegenüber. Die Vorsprünge 24 und die Einbuchtungen 26 bilden zusammen eine Blockiereinrichtung, deren Wirkungsweise aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung des Befestigungsclips 10 hervorgeht.
2 zeigt den Befestigungsclip 10 im montierten Zustand, in dem der Befestigungsclip 10 ein Bauteil 28, hier einen Gassack, an einem Träger 30, hier ein Karosserieteil, befestigt. Dazu wird der Befestigungsclip 10 in einer Montagerichtung A durch eine Öffnung 32 des Bauteils 28 und eine mit dieser korrespondierenden Montageöffnung 34 des Trägers 30 gedrückt. Die Montageöffnung 34 ist so bemessen, dass sie vom Clipkörper 14 nahezu ausgefüllt wird. Beim Einschieben des Befestigungsclips 10 werden die elastisch auslenkbaren Fortsätze 22 aufgrund der rampenartigen Gestaltung der seitlich vorstehenden Halteabschnitte 22b vom Rand der Montageöffnung 34 nach innen gedrückt. Die Fortsätze 22 sind so ausgelegt, dass hierfür eine Eindrückkraft in Montagerichtung von nur ca. 30 N erforderlich ist.
Sobald die Halteabschnitte 22b die Montageöffnung 34 passiert haben, werden sie aufgrund der Elastizität der Fortsätze 22 durch die Fenster 20 nach außen gedrückt und hintergreifen den Rand der Montageöffnung 34, wie in 2 gezeigt. Dieser Zustand entspricht im Wesentlichen dem unbelasteten Zustand des Befestigungsclips 10, oder die Halteabschnitte 22b üben nur eine geringe Kraft auf den Rand der Montageöffnung 34 aus. Wichtig ist, dass im montierten Zustand die Einbuchtungen 26 der Fortsätze 22 über den Vorsprüngen 24 der Fenster 20 zu liegen kommen.
Wird nun eine entgegen der Montagerichtung A wirkende Abzugskraft auf den Befestigungsclip 10 ausgeübt, beispielsweise vom expandierenden Gassack 28, verhindert die durch die Vorsprünge 24 und Einbuchtungen 26 gebildete Blockiereinrichtung ein Abziehen des Befestigungsclips 10 aus der Montageöffnung 34. Wie aus 2 ersichtlich ist, würden sich unter dem Einfluss der Abzugskraft die Seitenwände 18 entgegengesetzt zur Montagerichtung A verschieben, während sich die mit den Haltabschnitten 22b am Rand der Montageöffnung 34 abstützenden Fortsätze 22 einer solche Verschiebung zunächst widersetzen. Dadurch werden die Vorsprünge 24 fest in die gegenüberliegenden Einbuchtungen 26 gedrückt, sodass die Fortsätze 22, insbesondere die Halteabschnitte 22b, an einer Bewegung nach innen gehindert sind. Die Halteabschnitte 22b verbleiben also in ihrer Position und sichern so den Befestigungsclip 10 in seinem montierten Zustand.
Übersteigt die Abzugskraft einen bestimmten Schwellenwert, beginnen sich die Fortsätze 22 unter der Last zu verformen, wie in 3 gezeigt. Dabei werden die Halteabschnitte 22b zwischen den Clipkörper 14, genauer gesagt die Fensterkante mit dem Vorsprung 24, und den Rand der Montageöffnung 34 geklemmt. Da der freien Endabschnitte 22c der Fortsätze 22 zurück in den Innenraum des Befestigungsclips 10 geführt sind, werden die Halteabschnitte 22b zweilagig zwischen der Fensterkante und dem Rand der Montageöffnung 34 eingeklemmt. Somit wirkt auch noch die Verformung der Fortsätze 22 einem Abziehen des Befestigungsclips 10 stark entgegen.
Erst wenn die Abzugskraft so hoch ist, dass sich die Fortsätze 22 vollständig deformieren können, ist ein Abziehen des Befestigungsclips 10 möglich. Dieser Zustand ist in 4 gezeigt. Der Befestigungsclip 10 mit seinen Fortsätzen 22 ist so ausgelegt, dass die zur vollständigen Deformation erforderliche Abzugskraft etwa 100-mal höher ist als die zur Montage notwendige Eindrückkraft und bei bestimmungsgemäßem Einsatz des mit dem Befestigungsclip 10 montierten Bauteils 28 in der Regel nicht erreicht wird.
Bezugszeichenliste

10: Befestigungsclip
12: Kopfabschnitt
14: Clipkörper
16: Haltelement
18: Seitenwand
20: Fenster
22: Fortsatz
22a: Übergangsabschnitt
22b: Halteabschnitt
22c: Endabschnitt
24: Vorsprung
26: Einbuchtung
28: Bauteil
30: Träger
32: Öffnung des Bauteils 28
34: Montageöffnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 202006007873 U1 [0002]

Claims

Befestigungsclip (10) zum Montieren eines Bauteils (28), insbesondere eines Gassacks oder eines Gassackmoduls, an einem Träger (30), mit einem Kopfabschnitt (12), einem Clipkörper (14), und vom Clipkörper (14) seitlich abstehenden Halteelementen (16), die elastisch auslenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Clipkörper (14) einen Innenraum definiert und Fenster (20) aufweist, durch die die Halteelemente (16) aus dem Innenraum nach außen ragen.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Clipkörper (14) und die Halteelemente (16), vorzugsweise auch der Kopfabschnitt (12), einstückig ausgebildet sind.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er vollständig aus Stahl gebildet ist.
Befestigungsclip (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Clipkörper (14) Seitenwände (18) aufweist, in denen die Fenster (20) gebildet sind, und an die Seitenwände (18) anschließende Fortsätze (22), aus denen die Halteelemente (16) gebildet sind.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Fortsätze (22) jeweils von der dem Kopfabschnitt (12) abgewandten Seite der Seitenwand (18) erstrecken und so weit nach innen umgebogen sind, dass jeweils ein Halteabschnitt (22b) des Fortsatzes (22) durch das Fenster (20) der zugehörigen Seitenwand (18) nach außen ragt.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (22) jeweils so gebogen sind, dass ein freier Endabschnitt (22c) des Fortsatzes (22) zurück in den Innenraum geführt ist.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich der freie Endabschnitt (22c) des Fortsatzes (22) weiter in Richtung des Kopfabschnitts (12) erstreckt als das zugehörige Fenster (20).
Befestigungsclip (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Blockiereinrichtung, die in einem montierten Zustand eine Auslenkung der Halteelemente (16) in Richtung Innenraum verhindert.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockiereinrichtung erste Blockierelemente am Clipkörper (14) und zweite Blockierelemente an den Halteelementen (16) aufweist, die zumindest unter dem Einfluss einer auf den Befestigungsclip (10) wirkenden Abzugskraft zusammenwirken.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 9 und einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Blockierelemente an den Fenstern (20) gebildete Vorsprünge (24) und die zweiten Blockierelemente an den zugehörigen Fortsätzen (22) auf der den Vorsprüngen (24) zugewandten Seiten gebildete Einbuchtungen (26) oder Öffnungen sind.
Befestigungsclip (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Fortsätze (22) jeweils von einem vom Kopfabschnitt (12) abgewandten Rand des Fensters (20) vorstehen und den Einbuchtungen (26) bzw. Öffnungen unmittelbar gegenüberliegen.
Baugruppe, mit einem Befestigungsclip (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einem Träger (30) mit einer Montageöffnung (34), die auf die Abmessungen des Clipkörpers (14) abgestimmt ist.