DE102013011713A1 - fastener - Google Patents
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Abstract
Dargestellt und beschrieben ist ein Befestigungsmittel (210) mit einem spreizbaren Schaft (212); mit einem an einem Schaftende angeordneten Schaftkopf (216), wobei der Schaftkopf (216) gegenüber dem Schaft (212) im Durchmesser erweitert ist, mit einem Spreizmittel, mit dessen Hilfe der Schaft (212) rückstellelastisch spreizbar ist, wobei das Befestigungsmittel (210) zur Anordnung zweier Bauteile (233), (234) aneinander vorgesehen ist, insbesondere zur Anordnung einer mit einer LED versehenen Leiterplatte (235) an der Halterung dienenden einem wärmeabführenden Leuchtenbauteil (236), indem der Schaft (212) durch eine Durchbrechung 238) eines ersten Bauteils (233) hindurchführbar und der Schaftkopf (216) zur zumindest mittelbaren Auflage auf dem ersten Bauteil (233) vorgesehen ist und indem der Schaft (212) in einer Ausnehmung (239) eines zweiten Bauteils (234) anordenbar ist und indem der Schaft (212) nach seiner Spreizung zumindest reibschlüssig in der Ausnehmung (239) des zweiten Bauteils (234) verankerbar ist, wobei das Befestigungsmittel (210) mit einem Spannelement (240) versehen ist, welches über den Schaftkopf (216) das erste Bauteil (233) gegen das zweite Bauteil (234) spannt.Shown and described is a fastening means (210) with an expandable shaft (212); with a shaft end (216) disposed on a shaft end, wherein the shaft head (216) is widened in diameter relative to the shaft (212), with a spreading means with the aid of which the shaft (212) can be elastically stretched back, wherein the fastening means (210) for arranging two components (233), (234) together, in particular for arranging an LED-provided printed circuit board (235) on the holder serving a heat dissipating lamp component (236) by the shaft (212) through an opening 238) of a the shaft member (216) for at least indirect support on the first component (233) is provided and by the shaft (212) in a recess (239) of a second component (234) can be arranged and by the shaft (212) after its spreading at least frictionally engaged in the recess (239) of the second component (234) is anchored, wherein the fastening means (210) with a clamping element (240) is provided, which over the shaft head (216), the first component (233) against the second component (234) biases.
Description
Die Erfindung betrifft ein Befestigungsmittel mit einem spreizbaren Schaft, mit einem an einem Schaftende angeordneten Schaftkopf, wobei der Schaftkopf gegenüber dem Schaft im Durchmesser erweitert ist, mit einem Spreizmittel, mit dessen Hilfe der Schaft rückstellelastisch spreizbar ist, wobei das Befestigungsmittel zur Anordnung zweier Bauteile aneinander vorgesehen ist, insbesondere zur Anordnung einer mit einer LED versehenen Leiterplatte an einem wärmeabführenden Leuchtenbauteil, indem der Schaft durch eine Durchbrechung eines ersten Bauteils hindurchführbar und der Schaftkopf zur zumindest mittelbaren Auflage auf dem ersten Bauteil vorgesehen ist und indem der Schaft in einer Ausnehmung eines zweiten Bauteils anordenbar ist und indem der Schaft nach seiner Spreizung zumindest reibschlüssig in der Ausnehmung des zweiten Bauteils verankerbar ist.The invention relates to a fastening means with an expandable shaft, with a shaft end disposed on a shaft head, wherein the shaft head is widened with respect to the shaft in the diameter, with a spreading means, by means of which the shaft is resiliently spreadable, wherein the fastening means for the arrangement of two components together is provided, in particular for the arrangement of an LED provided with a printed circuit board on a heat-dissipating lighting component by the shaft through an opening of a first component hindurchführbar and the shaft head is provided for at least indirect support on the first component and by the shaft in a recess of a second component can be arranged and by the shaft after its spread at least frictionally anchored in the recess of the second component.
Gattungsgemäße Befestigungsmittel sind der Anmelderin aus dem Stand der Technik der Beleuchtungstechnik nicht bekannt.Generic fasteners are not known to the applicant from the prior art of lighting technology.
Es existieren jedoch ähnliche Befestigungsmittel in der Automobilindustrie, die dort als Spreizniet bezeichnet werden. So ist ein ähnliches Befestigungsmittel beispielsweise aus der gattungsfremden
In der Beleuchtungstechnik werden zunehmend LEDs als Lichtquelle benutzt. LEDs sind üblicherweise auf einer Platine angeordnet, die im Regelfalle eine gute Wärmeleitung aufweist. Auf der Oberseite der Platine befinden sich Leiterbahnen, um die LEDs elektrisch anzuschließen. Diese Leiterbahnen müssen gegenüber Metallteilen beabstandet oder isoliert sein. Diese Platinen werden auf einem Gegenlager befestigt, welches beispielsweise als Kühlkörper ausgebildet ist und ein Leuchtenbauteil darstellt oder Teil des Leuchtengehäuses selbst ist. Bei der Montage der Platine auf dem Leuchtenbauteil kommt dem korrekt gewählten Anlagedruck eine hohe Bedeutung zu, da dieser maßgeblicher Faktor für die Qualität der Wärmeabfuhr von der LED auf das Leuchtenbauteil ist.In lighting technology LEDs are increasingly used as a light source. LEDs are usually arranged on a board, which usually has a good heat conduction. On the top of the board there are traces to electrically connect the LEDs. These tracks must be spaced or insulated from metal parts. These boards are mounted on a counter-bearing, which is for example designed as a heat sink and is a lighting component or part of the lamp housing itself. When mounting the board on the lamp component, the correctly selected system pressure is of great importance, since this is a decisive factor for the quality of the heat dissipation from the LED to the lamp component.
Ein Befestigungselement, welches einzelne mit LEDs versehene Platinen auf einem Leuchtenbauteil festlegt, ist beispielsweise aus
Die zunehmende Massenfertigung von LED-Leuchten verschiedenster Art erfordert Befestigungsmittel für die mit LED's versehenen Platinen, die sich in automatisierten Fertigungsverfahren verwenden lassen. Das bedeutet, es ist eine maschinelle Verarbeitung und/oder eine schnelle, eindeutig sichere manuelle Montage zu gewährleisten. Dabei werden an solche Befestigungsmittel hohe Anforderungen an die dauerhafte Halterung der Platine und dauerhafte Aufrechterhaltung des Anlagedrucks gestellt, was in der prognostizierten Lebensdauer von bis zu 50.000 Stunden einer LED-Lichtquelle begründet liegt.The increasing mass production of LED lights of various kinds requires fasteners for the LEDs provided with boards, which can be used in automated manufacturing processes. This means that it is a mechanical processing and / or a fast, clearly secure manual assembly to ensure. In this case, high demands are placed on the permanent mounting of the board and permanent maintenance of the system pressure on such fasteners, which is due to the predicted lifetime of up to 50,000 hours of an LED light source.
Es ist insoweit Aufgabe der Erfindung, ein für die automatisierte Fertigung von Leuchten geeignetes Befestigungselement bereit zu stellen, welches einen definierten Anlagedruck zwischen LED und Leuchtenbauteil sicherstellt.It is an object of the invention to provide a suitable for the automated production of luminaires fastener, which ensures a defined contact pressure between the LED and the lamp component.
Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung von einem Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit dessen kennzeichnenden Merkmalen, wonach das Befestigungsmittel mit einem Spannelement versehen ist, welches über den Schaftkopf das erste Bauteil gegen das zweite Bauteil spannt.The object of the invention is achieved by a fastening element with the features of
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Befestigungsmittels liegt zunächst in seiner Eignung für die automatisierte Montage. Zwei Bauteile – das erste Bauteil entspricht der Platine mit LED, das zweite Bauteil entspricht dem Leuchtenbauteil – werden mit Durchbrechung und Ausnehmung fluchtend aufeinander angeordnet. Der Schaft des Befestigungsmittels wird durch die Durchbrechung hindurch geführt und in die Ausnehmung eingesetzt, bis der Schaftkopf auf dem ersten Bauteil aufliegt. Nach der Spreizung des Schaftes liegt das Befestigungsmittel in der Ausnehmung des zweiten Bauteils fest, so dass die Bauteile aufeinander fest angeordnet sind.The main advantage of the fastener according to the invention is initially in its suitability for automated assembly. Two components - the first component corresponds to the board with LED, the second component corresponds to the luminaire component - are arranged with opening and recess aligned with each other. The shank of the fastener is passed through the opening and inserted into the recess until the shaft head rests on the first component. After the spreading of the shaft, the fastening means is fixed in the recess of the second component, so that the components are arranged firmly on each other.
Die hierfür erforderlichen Montageautomaten und Montageverfahren sind einfach konzipier- und umsetzbar. Das Spannelement sorgt für das Aufbringen einer Andruckkraft zwischen erstem und zweitem Leuchtenbauteil, so dass ein guter Wärmeübergang von der LED zum Leuchtenbauteil gegeben ist.The required assembly machines and assembly methods are easy to design and implement. The clamping element ensures the application of a pressure force between the first and second lighting component, so that a good heat transfer from the LED to the lighting component is given.
Es ist vorgesehen, dass das Befestigungsmittel aus Metall gefertigt ist.It is envisaged that the fastening means is made of metal.
Die Ausführung des Befestigungsmittels aus Metall ist außerordentlich bevorzugt, da ein metallenes Befestigungsmittel den Befestigungskräften auch über Jahre hinweg standhält. So ist es im Gegensatz dazu von Kunststoffteilen bekannt, dass diese sich unter Wärme- und/oder Krafteinwirkung über den Zeitablauf verformen und so den auf sie wirkenden Kräften ausweichen. Dies birgt insbesondere bei der hohen Lebenserwartung der LEDs die Gefahr, dass die Befestigungsfunktion nicht durchgehend erfüllt wird.The execution of the fastener made of metal is extremely preferred because a metal fastener withstands the fastening forces for years. So it is known in contrast to plastic parts, that these are under heat and / or force on deform the passage of time and thus avoid the forces acting on it. This holds in particular in the high life expectancy of the LEDs the risk that the attachment function is not consistently fulfilled.
Es kann vorgesehen sein, dass der Schaft von zwei Schaftflügeln gebildet ist.It can be provided that the shaft is formed by two blade wings.
Es kann vorgesehen sein, dass der Schaftkopf ringartig ausgebildet ist und einen Ringraum ausbildet.It can be provided that the shaft head is annular and forms an annular space.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Schaft durchmessererweiternde Halteteile aufweist – insbesondere Rasthaken –, die eine Formschlussverbindung mit dem zweiten Bauteil eingehen können.In a particularly preferred embodiment it is provided that the shaft has diameter-extending holding parts - in particular latching hooks - which can form a positive connection with the second component.
Da das Befestigungsmittel durch die Ausbildung eines Spannelements mit am Aufbau der Andruckkraft beteiligt ist, ist eine Formschlussverbindung zu bevorzugen. Diese stellt im Gegensatz zu einer Reibschlussverbindung in hohem Maße ein sicheres Einsitzen des Befestigungsmittels in der Ausnehmung des zweiten Bauteils sicher.Since the fastener is involved by the formation of a clamping element with the build-up of the pressing force, a positive connection is preferable. This ensures, in contrast to a frictional connection to a great extent safe seating of the fastener in the recess of the second component.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Schaftkopf an seiner den Bauteilen abgewandten Oberseite zumindest ein Betätigungsstück trägt, mittels dessen die Schaftflügel in ihre Spreizstellung verbringbar sind.It is further contemplated that the shaft head carries on its upper side facing away from the components at least one actuating piece, by means of which the shaft wings can be brought into their spread position.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Betätigungsstück mittels eines Federelementes rückstellelastisch am Schaftkopf angeordnet ist, wobei das Federelement als Spannelement dient.In one embodiment, it is provided that the actuating piece is arranged by means of a spring element resiliently elastic on the shaft head, wherein the spring element serves as a clamping element.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Schaftflügel von der den Bauteilen zugewandten Unterseite durch den Ringraum zu den auf der Oberseite angeordneten Betätigungsstücken geführt und an die Betätigungsstücke angebunden sind, so dass die Betätigungsstücke die Schaftflügel am Schaftkopf halten.A further embodiment provides that the shaft wings are guided from the underside facing the components through the annular space to the actuating pieces arranged on the upper side and are connected to the actuating pieces so that the actuating pieces hold the shank wings on the shaft head.
Bei dieser Ausführungsform werden die Betätigungsstücke in Einschubrichtung des Schaftes in die Ausnehmung des zweiten Bauteils bewegt. Die an den Betätigungsstücken bewegungsgekoppelt angeordneten Schaftflügel erfahren hierdurch eine ebenfalls in Einschubrichtung des Schaftes gerichtete Bewegung, die darüber hinaus eine von der Schaftlängsachse weg nach außen gerichtete Spreizbewegungskomponente enthält.In this embodiment, the actuating pieces are moved in the direction of insertion of the shaft into the recess of the second component. The motion-coupled to the actuating pieces arranged shaft wings thus experience a likewise directed in the direction of insertion of the shaft movement, which also includes a directed away from the shaft longitudinal axis outward expansion movement.
Deshalb ist vorgesehen, dass die Betätigungsstücke in Richtung Schaft rückstellelastisch verlagerbar sind und die Verlagerung eine Spreizung der bewegungsgekoppelten Schaftflügel induziert.Therefore, it is provided that the actuating pieces are resiliently displaceable in the direction of the shaft and the displacement induces a spreading of the motion-coupled shaft wings.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Schaftkopf schaftparallel gerichtete Zentrierorgane aufweist, die in die Durchbrechung des ersten Bauteils eingreifen.A further development provides that the shaft head has centering members directed in parallel to the shaft, which engage in the opening of the first component.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Darstellung eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel ist in den
Ein erfindungsgemäßes Befestigungsmittel ist insgesamt mit der Bezugsziffer
Wie in
Das erste Bauteil
Zur Befestigung der Bauteile
In den
Das Befestigungsmittel
Der Schaft
Die Federstege
Um nunmehr die Bauteile
Die Leiterplatte
The
Nach Anordnung der Bauteile
Die einseitige Anbindung der Betätigungsstücke
Die für die Realisierung einer definierten Andruckkraft zwischen den Bauteilen
An Hand der
Wie insbesondere aus den
Das erfindungsgemäße Befestigungselement ist ein einstückiges Stanzbiegeteil, welches aus einem Zuschnitt geformt wurde. Ein solcher Zuschnitt ist in
Weitere wesentliche Vorteile der Erfindung lassen sich an Hand der
Der erste wesentliche Vorteil der Halteklammer
Gleichzeitig wurde bei der erfindungsgemäßen Halteklammer
Ein weiterer Vorteil ergibt sich schließlich noch aus der konkreten Ausgestaltung der Betätigungsstücke
Insgesamt wurde so ein Befestigungsmittel geschaffen, welches eine sichere Verbindung zweier Bauteile
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 210210
- Befestigungsmittelfastener
- 211211
- Halteklammerretaining clip
- 212212
- Schaftshaft
- 213213
- Schaftflügelshank blades
- 214214
- freies Endefree end
- 215215
- angebundenes Endetailed end
- 216216
- Schaftkopfstem head
- 217217
- Zwischenraumgap
- 218218
- Einführspitzeinsertion
- 219219
- Halteteilholding part
- 220220
- Rasthakenlatch hook
- 221221
- Schafthalsshaft neck
- 224224
- Eingriffsausnehmungengaging recess
- 225225
- Betätigungsstückoperating pieces
- 227227
- Löseöffnungrelease opening
- 233233
- erstes Bauteilfirst component
- 234234
- zweites Bauteilsecond component
- 235235
- Leiterplattecircuit board
- 236236
- Leuchtenbauteillights component
- 237237
- Leiterbahnconductor path
- 238238
- Durchbrechungperforation
- 239239
- Ausnehmungrecess
- 240240
- Spannelementclamping element
- 246246
- Zentrierelementcentering
- 247247
- innerer Ringrauminner annulus
- 249249
- VerkröpfungsabschnittVerkröpfungsabschnitt
- 250250
- Löseklammerrelease bracket
- 251251
- Klammerendenclip ends
- 252252
- Spaltgap
- LL
- Längsachselongitudinal axis
- xx
- Einschub- bzw. BetätigungsrichtungInsertion or actuation direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- WO 2005/071273 A1 [0003] WO 2005/071273 A1 [0003]
- DE 102008005823 A1 [0005] DE 102008005823 A1 [0005]
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |