DE102013105335A1

DE102013105335A1 - Fastening element, fastening arrangement with a fastening element and use of a fastening element

Info

Publication number: DE102013105335A1
Application number: DE201310105335
Authority: DE
Inventors: Horst Hauke
Original assignee: BBP KUNSTSTOFFWERK; Bbp-Kunststoffwerk Marbach Baier & Co
Current assignee: BBP KUNSTSTOFFWERK; Bbp-Kunststoffwerk Marbach Baier & Co
Priority date: 2013-05-24
Filing date: 2013-05-24
Publication date: 2014-11-27

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement (40) für eine Befestigungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile (20, 24), insbesondere zur Befestigung von Abdeckungen (22) bei Kraftfahrzeugen (10), mit einem Anbindungsbereich (42) zur Aufnahme an einem Basisbauteil (20), einem Koppelbereich (52) zur zumindest teilweise formschlüssigen Kopplung mit einem Gegenbereich (74) eines korrespondierenden Gegenelements (70), und mit einem zumindest partiell elastisch ausgebildeten Verformungsbereich (58), der eine Verformung des Befestigungselements (40), insbesondere eine Verlagerung zumindest des Koppelbereichs (52) in Richtung auf das Basisbauteil (22), erlaubt, wobei der Verformungsbereich (58) bei zunehmender Verformung eine der Verformung entgegengerichtete Rückstellkraft bereitstellt, wobei der zunehmenden Verformung in einem ersten, ausgelenkten Zustand des Befestigungselements (40) eine zunehmende Rückstellkraft und in einem zweiten, gestauchten Zustand des Befestigungselements (40) eine Rückstellkraft entgegenwirkt, die geringer als eine maximale Rückstellkraft im ersten Zustand ist. Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung eines solchen Befestigungselements (40) sowie eine Bauteilanordnung mit einem solchen Befestigungselement (40).The invention relates to a fastening element (40) for a fastening arrangement for connecting two components (20, 24), in particular for fastening covers (22) in motor vehicles (10), with a connection area (42) for receiving on a base component (20), a coupling area (52) for at least partially positive coupling with a counter area (74) of a corresponding counter element (70), and with an at least partially elastic deformation area (58), which deforms the fastening element (40), in particular displaces at least the coupling area (52) in the direction of the base component (22), the deformation region (58) providing an increasing restoring force opposing the deformation with increasing deformation, the increasing deformation in a first, deflected state of the fastening element (40) an increasing restoring force and in a second, upset state of the fastening element (4th 0) counteracts a restoring force that is less than a maximum restoring force in the first state. The invention further relates to the use of such a fastening element (40) and a component arrangement with such a fastening element (40).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befestigungselement für eine Befestigungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile, insbesondere zur Befestigung von Abdeckungen bei Kraftfahrzeugen, mit einem Anbindungsbereich zur Aufnahme an einem Basisbauteil und mit einem Koppelbereich zur zumindest teilweise formschlüssigen Kopplung mit einem Gegenbereich eines korrespondierenden Gegenelements. Die Erfindung betrifft ferner eine Bauteilanordnung mit einem solchen Befestigungselement sowie eine Verwendung eines derartigen Befestigungselements.The present invention relates to a fastening element for a fastening arrangement for connecting two components, in particular for fastening covers in motor vehicles, with a connection region for receiving on a base component and with a coupling region for at least partially positively locking coupling with a counter region of a corresponding counter element. The invention further relates to a component arrangement with such a fastening element and to a use of such a fastening element.

Befestigungselemente allgemeiner Art sind im Stand der Technik weithin bekannt. Beispielsweise können mittels Befestigungselementen sogenannte Schnappverbindungen erzeugt werden. Mithilfe von Schnappverbindungen können Bauteile kostengünstig, schnell und sicher miteinander verbunden werden. Schnappverbindungen eignen sich insbesondere zur Montage von Abdeckungen, Verkleidungsteilen und Ähnlichem. Schnappverbindungen werden insbesondere im Automobilbau regelmäßig verwendet.Fasteners of a general type are well known in the art. For example, so-called snap connections can be generated by means of fastening elements. Snap-in connections allow components to be interconnected inexpensively, quickly and securely. Snap connections are particularly suitable for mounting covers, trim parts and the like. Snap connections are used regularly, especially in the automotive industry.

Aus der DE 198 36 108 A1 ist eine Schnappverbindung bekannt, die eine Steckkupplung zur Befestigung eines Bauteils, insbesondere Deckels, an einem mit einem kugelförmigen Kopf versehenen Vorsprung, insbesondere Bolzen, der in eine Kugelpfanne der Steckkupplung einsetzbar ist, aufweist. Die Kugelpfanne der Steckkupplung ist als ein elastomeres, verformbares und kappenförmiges Einsatzteil ausgebildet, das in eine Fassung einsetzbar ist und in dieser formschlüssig gehalten ist.From the DE 198 36 108 A1 a snap connection is known, which has a plug-in coupling for fastening a component, in particular cover, on a provided with a spherical head projection, in particular bolts, which is insertable into a ball socket of the plug-in coupling. The ball socket of the plug-in coupling is formed as an elastomeric, deformable and cap-shaped insert part, which is insertable into a socket and held in this form-fitting manner.

Insgesamt kann somit etwa unter Verwendung zweier Befestigungsteile eine Abdeckung auf einem Gehäuse befestigt werden, indem etwa die Steckkupplung mittels einer Schnappverbindung an einer bei der Abdeckung vorgesehenen Fassung festgelegt wird, ein den kugelförmigen Kopf umfassender Bolzen oder Stecker an einer Aufnahme am Gehäuse, etwa mittels einer Gewindeverbindung, festgelegt wird, und indem der kugelförmige Kopf und die Kugelpfanne unter Erzeugung einer Fügekraft zu einer Schnappverbindung gefügt werden. Derartige Verbindungen sind automatisiert herstellbar und können auch bei beträchtlichen Bauteiltoleranzen prozesssicher gefügt werden.Thus, a cover can be mounted on a housing approximately by using two fastening parts, for example, by fixing the plug-in coupling by means of a snap connection to a socket provided in the cover, a bolt or plug comprising the spherical head on a receptacle on the housing, for instance by means of a Thread connection, and in that the spherical head and the ball socket are joined to form a joining force to a snap connection. Such compounds can be produced automatically and can be joined reliably even with considerable component tolerances.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass bekannte Befestigungsanordnungen etwa dann an ihre Grenzen stoßen, wenn ein Bauteilverbund oder eine Bauteilanordnung, die mittels bekannter Befestigungselemente miteinander gefügt sind, erweiterte Funktionen erfüllen müssen, die über die bloße Verbindung der Bauteile hinausgehen.However, it has been found that known fastening arrangements come to their limits, for example, when a component assembly or a component arrangement, which are joined together by means of known fastening elements, must fulfill extended functions which go beyond the mere connection of the components.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement für eine Befestigungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile anzugeben, das eine erweiterte Funktionalität bereitstellt und dabei möglichst kostengünstig herstellbar und einfach, insbesondere automatisiert montierbar ist. Weiterhin sollte das Befestigungselement möglichst unempfindlich gegenüber übermäßigen Belastungen und/oder übertrieben hohen Montagekräften sein. Insbesondere sollte die erzeugte Verbindung möglichst nicht durch kurzfristige Überlastungen in Mitleidenschaft gezogen werden.Against this background, the invention has for its object to provide a fastener for a fastening assembly for connecting two components, which provides an expanded functionality and is as inexpensive to produce and simple, especially automated mountable. Furthermore, the fastener should be as insensitive to excessive loads and / or exaggerated high assembly forces. In particular, the connection created should as far as possible not be affected by short-term overloads.

Ferner sollen eine Bauteilanordnung mit zumindest einem derartigen Befestigungselement sowie eine vorteilhafte Verwendung eines solchen Befestigungselements angegeben werden.Furthermore, a component arrangement with at least one such fastening element and an advantageous use of such a fastener are to be specified.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement für eine Befestigungsanordnung zur Verbindung zweier Bauteile, insbesondere zur Befestigung von Abdeckungen bei Kraftfahrzeugen, gelöst, mit einem Anbindungsbereich zur Aufnahme an einem Basisbauteil, einem Koppelbereich zur zumindest teilweise formschlüssigen Kopplung mit einem Gegenbereich eines korrespondierenden Gegenelements, und mit einem zumindest partiell elastisch ausgebildeten Verformungsbereich, der eine Verformung des Befestigungselements, insbesondere eine Verformung zumindest des Koppelbereichs in Richtung auf das Basisbauteil, erlaubt, wobei der Verformungsbereich bei zunehmender Verformung eine der Verformung entgegengerichtete Rückstellkraft bereitstellt, wobei der zunehmenden Verformung in einem ersten, ausgelenkten Zustand des Befestigungselements eine zunehmende Rückstellkraft und in einem zweiten, gestauchten Zustand des Befestigungselements eine Rückstellkraft entgegenwirkt, die geringer als eine maximale Rückstellkraft im ersten Zustand ist.This object is achieved by a fastener for a fastening assembly for connecting two components, in particular for attachment of covers in motor vehicles, with a connection area for receiving a base member, a coupling region for at least partially positive coupling with a counter region of a corresponding counter element, and with an at least partially elastically formed deformation region, which allows a deformation of the fastening element, in particular a deformation of at least the coupling region in the direction of the base member, wherein the deformation region with increasing deformation provides a restoring force opposing the deformation, wherein the increasing deformation in a first, deflected state of the fastener an increasing restoring force and in a second, compressed state of the fastener counteracts a restoring force which is less than a maximum restoring force in the first state is.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely solved in this way.

Erfindungsgemäß kann nämlich das Befestigungselement etwa dann, wenn Stöße oder ähnliche übermäßig hohe Belastungen auf die Befestigungsanordnung einwirken, ausweichen bzw. nachgeben. Dies führt jedoch nicht zu einem Versagen des Befestigungselements. Vielmehr kann das Befestigungselement dann, wenn keine Belastung mehr anliegt, in den ersten, ausgelenkten Zustand zurückkehren und die gewünschte Ausrichtung der beiden Bauteile zueinander (wieder) gewährleisten. In dem ersten, ausgelenkten Zustand weist das Befestigungselement, insbesondere dessen Verformungsbereich, eine hohe Federsteifigkeit bzw. eine hohe Federkonstante auf. Somit kann sich eine feste Lagesicherung bzw. Lagezuordnung zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen ergeben.Namely, according to the present invention, the fastener may yield or yield when shocks or similar excessively high loads are applied to the fastener assembly. However, this does not lead to a failure of the fastener. Rather, the fastener, when no load is applied, return to the first, deflected state and (re) ensure the desired alignment of the two components. In the first, deflected state, the fastening element, in particular its deformation region, has a high spring stiffness or a high spring constant. Thus, a fixed position assurance or position assignment between the two components to be joined can result.

Insbesondere ist das Befestigungselement dazu ausgebildet, bei verhältnismäßig geringen Lasten gerade nicht nachzugeben. Überschreitet jedoch die Belastung, beispielsweise ein abrupt auftretender Stoß, eine definierte Belastungsgrenze, die etwa durch ein Maximum in einer ”Federkennlinie” des Verformungsbereichs definiert ist, geht das Befestigungselement, insbesondere dessen Verformungsbereich, in einen zweiten Zustand über, der etwa auch als gestauchter und/oder ”weicher” Zustand bezeichnet werden kann. In diesem zweiten Zustand weist das Befestigungselement, insbesondere dessen Verformungsbereich, nur noch eine geringe Federsteifigkeit bzw. Federkonstante auf. Somit kann das Befestigungselement im zweiten Zustand relativ leicht mit geringem Kraftaufwand verformt werden. Da jedoch auch im zweiten Zustand stets eine (positive) Rückstellkraft der Verformung entgegenwirkt, kann das Befestigungselement nach einer Entlastung selbsttätig in den ursprünglichen ersten Zustand zurückkehren. Mit anderen Worten kann sich das Befestigungselement reversibel verformen und reversibel zwischen dem ersten Zustand und dem zweiten Zustand wechseln. Die Rückstellbewegung bzw. Entlastungsbewegung kann ohne äußeren Krafteintrag erfolgen. In particular, the fastener is designed to just not give in at relatively low loads. If, however, the load, for example an abruptly occurring shock, exceeds a defined load limit, which is defined by a maximum in a "spring characteristic" of the deformation range, the fastening element, in particular its deformation range, changes to a second state, which also approximately as upset and / or "soft" state can be called. In this second state, the fastening element, in particular its deformation region, only a small spring stiffness or spring constant. Thus, the fastener in the second state can be relatively easily deformed with little effort. However, since also in the second state always counteracts a (positive) restoring force of the deformation, the fastener can automatically return to a discharge in the original first state. In other words, the fastener can deform reversibly and reversibly change between the first state and the second state. The return movement or relief movement can be done without external force.

Die Befestigungsanordnung kann aus dem Befestigungselement und einem damit korrespondierenden Gegenelement gebildet werden, wobei jeweils eines der Elemente an einen der Bauteile, die zu verbinden sind, festgelegt wird. Das Befestigungselement kann beispielhaft eine Kugelpfanne oder ein ähnliches Gestaltelement aufweisen, in das ein Kugelkopf oder ähnlich gestaltetes korrespondierendes Gegenelement schnappend eingreifen kann.The fastening arrangement can be formed from the fastening element and a counter element corresponding thereto, wherein in each case one of the elements is fixed to one of the components to be connected. By way of example, the fastening element can have a ball socket or a similar design element into which a ball head or a similarly designed corresponding counter element can engage in a snap action.

Es versteht sich, dass etwa die zur Montage erforderlichen Fügekräfte hoch genug sein können, um das Befestigungselement bereits bei der Montage in den zweiten, gestauchten Zustand zu überführen. Dies ist jedoch nicht problematisch, da das Befestigungselement nach einer Entlastung selbsttätig in den ersten, ausgelenkten Zustand zurückkehren kann. Somit ist das Befestigungselement besonders einfach zu montieren, insbesondere kann die gewählte Fügekraft große Toleranzen aufweisen.It is understood that about the joining forces required for mounting can be high enough to transfer the fastener already during assembly in the second, compressed state. However, this is not problematic because the fastener can automatically return to a discharge in the first, deflected state. Thus, the fastener is particularly easy to install, in particular, the selected joining force can have large tolerances.

Der erste und der zweite Zustand des Befestigungselements können beispielhaft als Bereiche einer Kraft-Weg-Kennlinie des Befestigungselements, insbesondere des Verformungsbereichs aufgefasst werden. Im ersten Zustand kann zunehmende eine Verformung des Verformungsbereichs nur unter Aufbringung einer relativ hohen Kraft erfolgen. Mit zunehmender Verformung muss eine umso größere Kraft aufgebracht werden. Im zweiten Zustand ist die für die weitere Verformung aufzubringende Kraft wesentlich geringer. Eine solche Charakteristik ähnelt etwa des eines Schnappschalters und/oder eines sogenannten ”Knackfroschs”.The first and the second state of the fastening element can be understood as examples of regions of a force-displacement characteristic of the fastening element, in particular of the deformation region. In the first state, increasing deformation of the deformation region can only take place by applying a relatively high force. With increasing deformation, an even greater force must be applied. In the second state, the force to be applied for the further deformation is much lower. Such a characteristic is similar to that of a snap-action switch and / or a so-called "crackpot frog".

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Koppelbereich als Kupplung mit zumindest einer hinterschnittigen Ausnehmung ausgebildet, in die ein Kopfteil des Gegenelements rastend einführbar ist. Es versteht sich, dass eine solche Gestaltung grundsätzlich auch umgekehrt realisiert werden kann. Demnach wäre es alternativ auch vorstellbar, am Befestigungselement das Kopfteil und am Gegenelement die hinterschnittige Ausnehmung vorzusehen. Das Kopfteil und die hinterschnittige Ausnehmung können beispielsweise in korrespondierender Weise kugelförmig gestaltet sein. Andere Gestaltungen sind denkbar, etwa zumindest teilweise kugelabschnittsförmige Gestaltungen, konische Gestaltungen, ballenartige oder tonnenartige Gestaltungen und Ähnliches. Die kugelförmige Gestaltung erlaubt eine Vielzahl von Relativlagen zwischen dem Befestigungselement und dem Gegenelement. Auf diese Weise kann eine hohe Toleranzunempfindlichkeit gewährleistet sein. Demgegenüber wäre etwa bei einer tonnen- oder ballenartigen Gestaltung eine Relativbewegung im Wesentlichen nur noch durch eine Relativverschwenkung um eine Achse ermöglicht. Auch eine solche Gestaltung kann von Vorteil sein, wenn etwa nur eine derartige definierte Ausgleichsbewegung erwünscht ist.According to a further embodiment, the coupling region is formed as a coupling with at least one undercut recess into which a head portion of the counter element is latching introduced. It is understood that such a design can in principle be realized vice versa. Accordingly, it would alternatively also be conceivable to provide the head part on the fastening element and the undercut on the counter element. The head part and the undercut recess may, for example, be designed spherically in a corresponding manner. Other designs are conceivable, such as at least partially spherical segmental shapes, conical shapes, ball-like or barrel-like shapes and the like. The spherical configuration allows a plurality of relative positions between the fastener and the counter element. In this way, a high tolerance insensitivity can be ensured. In contrast, a relative movement would essentially only possible by a relative pivoting about an axis in a barrel or bale-like design. Such a design may also be advantageous if, for example, only such a defined compensating movement is desired.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Anbindungsbereich in eine Aufnahme am Basisbauteil einfügbar, wobei der Anbindungsbereich in Richtung einer Längsachse des Befestigungselements, die insbesondere mit einer Verformungsrichtung korrespondiert, eine Längserstreckung aufweist, die beim Verformen eine Relativbewegung zumindest des Koppelbereichs des Befestigungselements gegenüber der Aufnahme erlaubt.According to a further embodiment, the connection region can be inserted into a receptacle on the base component, wherein the connection region in the direction of a longitudinal axis of the fastening element, which corresponds in particular to a deformation direction, has a longitudinal extension which allows a relative movement of at least the coupling region of the fastening element relative to the receptacle during deformation.

Mit anderen Worten kann der Anbindungsbereich beispielsweise kolbenförmig gestaltet sein und beim Verformen des Verformungsbereichs relativ zur Aufnahme am Basisbauteil verschoben werden. Gleichwohl ist es weiter bevorzugt, wenn der Anbindungsbereich derart gestaltet ist, dass das Befestigungselement einerseits grundsätzlich zwar beweglich, aber gleichfalls jedoch verliersicher an der Aufnahme am Basisbauteil festlegbar ist. Die Verliersicherheit kann etwa durch geeignete Schnappelemente gewährleistet werden, die am Basisbauteil hinterschnittig einrasten.In other words, the connection region may, for example, be piston-shaped and be displaced relative to the receptacle on the base component during deformation of the deformation region. However, it is further preferred if the connection region is designed such that the fastening element on the one hand in principle, although movable, but also, however, captive on the recording on the base member is fixed. The loss of security can be ensured for example by suitable snap elements, which engage undercut on the base member.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung stellt der Verformungsbereich beim Verformen eine Kraft-Weg-Charakteristik bereit, die ausgehend von einer Stabillage eine der Verformung entgegengerichtete Rückstellkraft bewirkt, wobei die Kraft-Weg-Charakteristik bei beginnender Verlagerung eine hohe Federrate aufweist und bei zunehmender Verlagerung nach Überwindung eines Extremums eine niedrige Federrate, insbesondere eine zumindest abschnittsweise negative Federrate aufweist.According to a further embodiment, the deformation region during deformation provides a force-displacement characteristic which, starting from a rod position, effects a restoring force opposing the deformation, wherein the force-displacement characteristic has a high spring rate at the beginning of the displacement and with increasing displacement after overcoming an extremum has a low spring rate, in particular an at least partially negative spring rate.

Die Kraft-Weg-Charakteristik kann etwa als ”Federkennlinie” aufgefasst werden. Die Kraft-Weg-Charakteristik beschreibt einen Zusammenhang zwischen einem bei der Verformung des Verformungsbereichs zurückgelegten Weg und der dazu erforderlichen Kraft. Die Federrate kann einer (momentanen) Steigung der Federkennlinie entsprechen. Die Stabillage kann einem maximal ausgelenkten Zustand des Befestigungselements entsprechen. Wird ausgehend von diesem Zustand eine Kraft aufgebracht, erfolgt zwar eine Verformung des Verformungsbereichs, diese geht jedoch mit einem hohen Kraftaufwand einher, die erforderliche Kraft nimmt mit zunehmender Verformung zu. Nach Überwindung eines Extremums, also etwa einer Maximalkraft, gibt der Verformungsbereich nach und kann mit wesentlich geringeren Kräften weiter verformt werden. Dieser Übergang kann etwa auch als Umschnappen bezeichnet werden. Es versteht sich, dass auch dann, wenn eine niedrige, gegebenenfalls sogar eine negative Federrate wirkt, stets eine positive Rückstellkraft der Verformung entgegenwirken kann. Auf diese Weise ist die Reversibilität der Verformung des Befestigungselements sichergestellt.The force-displacement characteristic can be understood as a "spring characteristic", for example. The force-displacement characteristic describes a relationship between a path traveled during the deformation of the deformation region and the force required for this purpose. The spring rate may correspond to a (current) slope of the spring characteristic. The Stabillage can correspond to a maximum deflected state of the fastener. If a force is applied starting from this state, a deformation of the deformation region takes place, but this is accompanied by a high expenditure of force, the required force increases with increasing deformation. After overcoming an extremum, that is about a maximum force, the deformation range gives way and can be further deformed with much lower forces. This transition can also be referred to as snapping around. It is understood that even if a low, possibly even a negative spring rate acts, can always counteract a positive restoring force of the deformation. In this way, the reversibility of the deformation of the fastener is ensured.

Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausgestaltung geht der Verformungsbereich bei zunehmender Verlagerung nach Überwindung des Extremums in eine metastabile Lage über, wobei in der metastabilen Lage eine minimale Rückstellkraft wirkt, die maximal ein Drittel, vorzugsweise maximal ein Sechstel, weiter bevorzugt maximal ein Zehntel einer maximalen Rückstellkraft beträgt, die zum Passieren des Extremums zu überwinden ist.According to a further development of this embodiment, the deformation region, with increasing displacement after overcoming the extremum, transitions into a metastable position, wherein a minimum restoring force acts in the metastable position, which is a maximum of one third, preferably a maximum of one sixth, more preferably one tenth of a maximum restoring force which is to overcome to pass the extremum.

Die metastabile Lage kann somit einen Zustand beschreiben, in dem zwar noch eine (kleine) Rückstellkraft wirkt, das Befestigungselement jedoch bereits durch Überwindung dieser (kleinen) Rückstellkraft in dem deutlich gestauchten bzw. verlagerten Zustand gehalten werden kann. Die hierzu erforderliche Kraft ist wesentlich geringer als eine Kraft, die erforderlich wäre, um ausgehend von der Stabillage (dem ausgelenkten Zustand) das Extremum der Kraft-Weg-Charakteristik zu überwinden.The metastable layer can thus describe a state in which, although still a (small) restoring force acts, the fastener can already be held by overcoming this (small) restoring force in the clearly compressed or displaced state. The force required for this purpose is much lower than a force that would be required to overcome the extremum of the force-displacement characteristic starting from the rod position (the deflected state).

Es ist ferner bevorzugt, wenn der Verformungsbereich eine Kraft-Weg-Charakteristik bereitstellt, die im Wesentlichen einer Kraft-Weg-Charakteristik eines Sprungschalters entspricht. Beispielsweise weisen etwa auch Schnappscheiben, Schnappschalter sowie sogenannte Knackfrösche eine derartige oder zumindest ähnliche Charakteristik auf. Es ist jedoch nicht unbedingt erforderlich, dass der Verformungsbereich eine bistabile Charakteristik aufweist. Eine solche Charakteristik würde im gestauchten Zustand dazu führen, dass keine Rückstellkraft in Richtung auf den ersten, ausgelenkten Zustand wirkt. Vielmehr ist es bevorzugt, wenn der Verformungsbereich in der ausgelenkten Lage einen stabilen Zustand und in der gestauchten Lage einen metastabilen Zustand aufweist.It is further preferred if the deformation region provides a force-displacement characteristic that substantially corresponds to a force-displacement characteristic of a snap-action switch. For example, snap-in discs, snap-action switches and so-called popcorn frogs have such or at least similar characteristics. However, it is not absolutely necessary that the deformation range has a bistable characteristic. Such a characteristic would result in the compressed state that no restoring force acts in the direction of the first, deflected state. Rather, it is preferred if the deformation region has a stable state in the deflected position and a metastable state in the compressed state.

Die Kraft-Weg-Charakteristik des Verformungsbereichs kann eine sogenannte Hysterese umfassen. Hierunter kann etwa die verzögerte Zunahme des Verformweges trotz (zunächst) hohen Kraftaufwands verstanden werden. Ferner können sich richtungsabhängig beim Belasten und Entlasten des Verformungsbereichs des Befestigungselements grundsätzlich unterschiedliche Kraft-Weg-Verläufe ergeben.The force-displacement characteristic of the deformation region may include a so-called hysteresis. This can be understood as the delayed increase of Verformweges despite (initially) high expenditure of force. Furthermore, depending on the direction of loading and unloading of the deformation region of the fastener basically different force-displacement curves can result.

In bevorzugter Weiterbildung ist der Verformungsbereich als elastischer Bereich ausgebildet, wobei der Verformungsbereich zumindest teilweise aus elastischen Werkstoffen besteht, vorzugsweise aus Elastomerwerkstoffen und/oder aus Kunststoffen. Es wäre grundsätzlich auch vorstellbar, den Verformungsbereich zumindest teilweise aus elastischen Metallwerkstoffen, insbesondere aus Federstahl, herzustellen.In a preferred embodiment, the deformation region is formed as an elastic region, wherein the deformation region consists at least partially of elastic materials, preferably of elastomer materials and / or of plastics. In principle, it would also be conceivable to produce the deformation region at least partially from elastic metal materials, in particular from spring steel.

Geeignete Werkstoffe können ferner etwa Gummiwerkstoffe oder gummiartige Werkstoffe sein, etwa vernetzte Elastomere und/oder thermoplastische Elastomere. Vorzugsweise kann der Verformungsbereich mittels Spritzgießen gefertigt werden. Es wäre jedoch auch vorstellbar, den Verformungsbereich durch Vulkanisieren herzustellen. Sofern der Verformungsbereich zumindest teilweise aus Metall besteht, kann in geeigneter Weise eine Verbindung mit Kunststoffwerkstoffen vorgesehen sein, die etwa mittels Umspritzen und/oder Vulkanisieren erzeugt wird. Etwa dann, wenn der Verformungsbereich aus zumindest zwei verschiedenen Kunststoffwerkstoffen besteht, wäre eine Herstellung mittels 2-K-Technologie denkbar.Suitable materials may also be, for example, rubber materials or rubber-like materials, such as crosslinked elastomers and / or thermoplastic elastomers. Preferably, the deformation region can be manufactured by means of injection molding. However, it would also be conceivable to produce the deformation region by vulcanization. If the deformation region is at least partially made of metal, a connection with plastic materials can be provided in a suitable manner, which is produced for example by means of encapsulation and / or vulcanization. For example, if the deformation region consists of at least two different plastic materials, production using 2-component technology would be conceivable.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung sind zumindest der Verformungsbereich und der Koppelbereich, insbesondere sowohl der Anbindungsbereich, als auch der Verformungsbereich und der Koppelbereich, einstückig, vorzugsweise als integrales Bauteil, ausgestaltet.According to a further embodiment, at least the deformation region and the coupling region, in particular both the connection region and the deformation region and the coupling region, are designed in one piece, preferably as an integral component.

Die Gestaltung als einstückiges Bauteil kann durch geeignete Verbindungstechniken erfolgen, etwa durch formschlüssiges oder stoffschlüssiges Fügen. Die Gestaltung als integrales Bauteil kann insbesondere die Gestaltung der beteiligten Bereiche aus einem gleichen oder gleichartigen Werkstoff umfassen. Es ist besonders bevorzugt, wenn der Anbindungsbereich, der Verformungsbereich und der Koppelbereich aus dem gleichen elastischen Werkstoff, insbesondere aus dem gleichen Gummiwerkstoff, gummiartigen Werkstoff oder dem gleichen thermoplastischen Elastomer gefertigt sind. Bei dieser Gestaltung ist es ferner vorstellbar, das Gegenelement, das mit dem Befestigungselement rastend verbindbar ist, aus einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, zu fertigen. Somit können sowohl das Befestigungselement als auch das korrespondierende Gegenelement kostengünstig und möglichst ohne weiteren Bearbeitungsaufwand hergestellt werden. Andere Werkstoffe sind grundsätzlich denkbar. Beispielsweise kann das Gegenelement auch aus einem metallischen Werkstoff gefertigt sein.The design as a one-piece component can be done by suitable joining techniques, such as by positive or cohesive joining. The design as an integral component may include in particular the design of the involved areas of a same or similar material. It is particularly preferred if the connection region, the deformation region and the coupling region are made of the same elastic material, in particular of the same Rubber material, rubber-like material or the same thermoplastic elastomer are made. In this design, it is also conceivable to manufacture the counter element, which can be connected with the fastening element in a latching manner, made of a plastic, in particular a thermoplastic. Thus, both the fastener and the corresponding counter-element can be produced inexpensively and as possible without further processing. Other materials are conceivable in principle. For example, the counter element can also be made of a metallic material.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist der Verformungsbereich zumindest abschnittsweise wellenförmig ausgebildet. Dies kann insbesondere die Gestaltung einer Federkontur bzw. eines Federelements des Verformungsbereichs betreffen. Mittels einer zumindest abschnittsweise wellenförmigen Ausgestaltung kann die gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik erzeugt werden. Insgesamt kann der Verformungsbereich etwa kugelförmig, kugelabschnittsförmig, tellerförmig, balgartig oder in ähnlicher Weise gestaltet sein.According to a further embodiment, the deformation region is at least partially undulating. This may relate in particular to the design of a spring contour or of a spring element of the deformation region. By means of an at least partially undulating configuration, the desired force-displacement characteristic can be generated. Overall, the deformation region can be approximately spherical, spherical segment-shaped, plate-shaped, bellows-like or similarly designed.

Es ist weiter bevorzugt, wenn der Verformungsbereich, insbesondere ein Federelement des Verformungsbereichs, im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildet ist und sich insbesondere um eine Längsachse des Befestigungselements erstreckt. Diese Gestaltung kann vorteilhaft mit der zumindest abschnittsweise wellenförmigen Ausgestaltung des Verformungsbereichs kombiniert werden. In diesem Falle können etwa Wellentäler und Wellenberge die Längsachse des Befestigungselements umschließen.It is further preferred if the deformation region, in particular a spring element of the deformation region, is substantially rotationally symmetrical and extends in particular around a longitudinal axis of the fastening element. This configuration can be advantageously combined with the at least partially undulating configuration of the deformation region. In this case, about troughs and crests can enclose the longitudinal axis of the fastener.

Der Verformungsbereich kann grundsätzlich auch nichtrotationssymmetrisch ausgebildet sein. So kann der Verformungsbereich etwa U-förmig oder O-förmige Querschnitte aufweisen, ferner jedoch auch grundsätzlich als im Wesentlichen flaches Bauelement gestaltet sein. Es versteht sich gleichwohl, dass auch bei derartigen Gestaltungen wellenförmige Abschnitte und/oder Materialstärkeschwankungen eingebracht sein können, um die gewünschte Kraft-Weg-Charakteristik bereitzustellen.The deformation region can in principle also be non-rotationally symmetrical. Thus, the deformation region may have approximately U-shaped or O-shaped cross-sections, but also in principle be designed as a substantially flat component. However, it goes without saying that wavy sections and / or variations in material thickness can also be incorporated in such designs in order to provide the desired force-displacement characteristic.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Anbindungsbereich des Befestigungselements zur Aufnahme an einem als Verkleidungsteil und/oder Abdeckung ausgebildeten Basisteil ausgestaltet und insbesondere mittels einer Schnappverbindung in eine domartige Aufnahme einführbar. Somit kann das Befestigungselement schnell, automatisiert und verliersicher am Basisteil befestigt werden.In accordance with a further aspect, the connection region of the fastening element is designed to be received on a base part designed as a covering part and / or cover and in particular can be inserted into a dome-like receptacle by means of a snap connection. Thus, the fastener can be quickly, automatically and captively secured to the base.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine nachgiebige Bauteilanordnung gelöst, die zumindest zwei miteinander verbundene Bauteile umfasst, wobei ein erstes Bauteil, insbesondere ein Verkleidungsteil oder eine Abdeckung, mit zumindest einem Befestigungselement nach einem der vorhergehenden Aspekte versehen ist, und wobei ein zweites Bauteil, insbesondere ein Gestellteil oder ein Aggregatgehäuseteil, mit zumindest einem korrespondierenden Gegenelement versehen ist, wobei das erste Bauteil und das zweite Bauteil unter Verwendung des zumindest einen Befestigungselements und des zumindest einen Gegenelements rastend miteinander verbindbar sind, wobei im Falle einer Krafteinwirkung mit einer Kraft, die einen definierten Schwellwert überschreitet, insbesondere im Falle eines Stoßes, eine reversible Nachgiebigkeit der Bauteilanordnung ermöglicht ist, die im Wesentlichen durch eine Verformung des zumindest einen Befestigungselements bewirkt wird.The object of the invention is further achieved by a resilient component arrangement comprising at least two interconnected components, wherein a first component, in particular a covering part or a cover, is provided with at least one fastening element according to one of the preceding aspects, and wherein a second component, In particular, a frame part or an aggregate housing part is provided with at least one corresponding counter element, wherein the first component and the second component using the at least one fastening element and the at least one counter element are latchably connected to each other, wherein in the event of a force with a force, the one exceeds defined threshold, in particular in the case of a shock, a reversible compliance of the component assembly is made possible, which is essentially caused by a deformation of the at least one fastener.

Auch auf diese Weise wird die Aufgabe der Erfindung vollkommen gelöst.Also in this way the object of the invention is completely solved.

Vorzugsweise ist die Bauteilanordnung dazu ausgebildet, im Falle einer stoßartigen Krafteinwirkung zumindest abschnittsweise eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil zu erlauben, die eine Maximalverformung von zumindest etwa 3 mm, vorzugsweise zumindest etwa 5 mm, weiter bevorzugt zumindest etwa 10 mm umfasst. Es versteht sich, dass das Befestigungselement grundsätzlich an jedem des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils angebracht werden kann. Dementsprechend kann das korrespondierende Gegenelement an dem anderen des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils angebracht werden.Preferably, the component arrangement is designed, in the case of a shock-like force, to allow, at least in sections, a relative movement between the first component and the second component, which comprises a maximum deformation of at least about 3 mm, preferably at least about 5 mm, more preferably at least about 10 mm. It is understood that the fastening element can in principle be attached to each of the first component and the second component. Accordingly, the corresponding mating member may be attached to the other of the first member and the second member.

Gemäß einer Weiterbildung ist die Bauteilanordnung insbesondere im Bereich eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs vorgesehen, wobei der Schwellwert derart gewählt ist, dass im Falle eines Aufpralls aufgrund der Nachgiebigkeit der Bauteilanordnung ein Freiraum bereitgestellt wird, in den ein durch den Aufprall verformtes Karosserieteil eindringen kann.According to a development, the component arrangement is provided in particular in the region of a front end of a motor vehicle, wherein the threshold value is chosen such that in the event of an impact due to the flexibility of the component assembly, a free space is provided, in which a deformed by the impact body part can penetrate.

Auf diese Weise kann etwa im Falle eines Unfalls mit einem Fußgänger oder einem Radfahrer selbst dann, wenn im Bereich des Vorderwagens, etwa im Motorraum, des Kraftfahrzeugs eigentlich kein genügend großer Verformweg bereitsteht, durch eine Relativbewegung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ein zusätzlicher Verformweg bereitgestellt werden, mit dem ein Aufprall abgeschwächt bzw. abgemildert werden kann. Beispielsweise kann beim Aufprall eine Motorhaube des Kraftfahrzeugs deformiert werden und in den Motorraum eindringen. Hierdurch kann die Verformung zumindest eines Befestigungselements ausgelöst werden, wodurch etwa eine Abdeckung, beispielsweise eine Motorabdeckung oder ein ähnliches Verkleidungsteil im Motorraum, nachgeben kann, so dass die Motorhaube in dem sich ergebenden Freiraum eindringen oder vorrücken kann.In this way, even in the case of an accident with a pedestrian or a cyclist, even if in the area of the front end, such as in the engine compartment, the motor vehicle actually no sufficiently large Verformweg available, by a relative movement between the first component and the second component an additional Verformweg be provided with the impact can be mitigated or mitigated. For example, upon impact, an engine hood of the motor vehicle may be deformed and penetrate into the engine compartment. As a result, the deformation of at least one fastening element can be triggered, whereby, for example, a cover, for example an engine cover or a similar trim part in the engine compartment, can yield, so that the hood can penetrate or advance in the resulting space.

Die besondere Gestaltung des Befestigungselements ermöglicht eine reversible Verformung. Dies kann etwa im Fall von Fehlauslösungen, beispielsweise während der Wartung des Kraftfahrzeugs, eine Entlastung und Zurückbewegung des Befestigungselements erlauben. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass eine gewünschte Relativlage zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil gewährleistet ist. Eine solche Relativlage kann beispielsweise erforderlich sein, um genügend Wärmeenergie von einem heißen Bauteil im Motorraum des Kraftfahrzeugs abführen zu können. Würde sich das Befestigungselement nicht reversibel verformen können, bestünde die Gefahr übermäßiger thermischer Belastungen, die zu Folgeschäden führen könnten.The special design of the fastener allows a reversible deformation. This may allow, for example in the case of false triggering, for example during maintenance of the motor vehicle, a discharge and return movement of the fastener. In this way it is ensured that a desired relative position between the first component and the second component is ensured. Such a relative position may be required, for example, to be able to dissipate enough heat energy from a hot component in the engine compartment of the motor vehicle. If the fastener could not deform reversibly, there would be the risk of excessive thermal stresses that could lead to consequential damage.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch die Verwendung eines Befestigungselements nach einem der vorhergehenden Aspekte zur Erzeugung einer nachgiebigen Verbindung zweier Bauteile gelöst.The object of the invention is further achieved by the use of a fastener according to one of the preceding aspects for producing a resilient connection between two components.

Eine solche Verwendung ist insbesondere zur Erzeugung einer nachgiebigen Verbindung zweier Bauteile bei einem Kraftfahrzeug bevorzugt, wobei das erste Bauteil als Verkleidungsteil, insbesondere als Aggregatabdeckung, und wobei das zweite Bauteil als Gestellteil, insbesondere als Aggregatgehäuse, ausgebildet ist, wobei das Verkleidungsteil relativ zum Gestellteil verlagerbar ist, wobei im Falle eines Aufpralls die Verlagerung durch eine Verformung eines Karosserieteils, insbesondere durch eine Motorhaube ausgelöst wird.Such a use is particularly preferred for producing a yielding connection of two components in a motor vehicle, wherein the first component as a trim part, in particular as an aggregate cover, and wherein the second component as a frame part, in particular as an aggregate housing, is formed, wherein the covering part relative to the frame part displaced is, wherein in the event of an impact, the displacement is triggered by a deformation of a body part, in particular by a hood.

Es ist jedoch auch vorstellbar, das Befestigungselement gemäß einem der vorgenannten Aspekte in anderer Weise vorteilhaft einzusetzen. Dies kann beispielsweise die Befestigung äußerer Verkleidungsteile an einem Kraftfahrzeug betreffen. Beispielhaft kann es sich dabei etwa um Stoßstangen, Radläufe, Seitenschweller, Kotflügel, Karosserieteile allgemein und ähnliche Bauteile handeln. Diese können unter Verwendung zumindest eines Befestigungselements der vorgenannten Art reversibel nachgiebig gestaltet sein und somit bei übermäßiger Belastung nachgeben, andererseits jedoch nach Entlastung in ihre Ausgangslage zurückkehren.However, it is also conceivable to use the fastening element according to one of the aforementioned aspects in another way advantageous. This may relate, for example, the attachment of outer trim parts on a motor vehicle. By way of example, these may be, for example, bumpers, wheel arches, side skirts, fenders, body parts in general, and similar components. These can be made reversibly compliant using at least one fastener of the aforementioned type and thus give in excessive load, on the other hand, however, return to their initial position after discharge.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung 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.It is understood that the features of the invention mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description of several preferred embodiments with reference to the drawings. Show it:

1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs; 1 a simplified perspective view of a front end of a motor vehicle;

2 eine vereinfachte perspektivische Ansicht eines Aggregats für ein Kraftfahrzeug sowie einer hierfür vorgesehenen Abdeckung, im nicht gefügten Zustand; 2 a simplified perspective view of an aggregate for a motor vehicle and a dedicated cover, when not assembled;

3 eine seitliche Schnittansicht durch ein Befestigungselement, das an einem ersten Bauteil oder Basisteil aufgenommen ist; 3 a side sectional view through a fastener which is received on a first component or base part;

4 eine seitliche Ansicht eines an einem zweiten Bauteil aufgenommenen Gegenelements, das etwa mit dem Befestigungselement gemäß 3 verbindbar ist; 4 a side view of a received on a second component counter element, the approximately with the fastener according to 3 is connectable;

5 verschiedene Kraft-Weg-Verläufe von Federelementen; 5 various force-displacement curves of spring elements;

6 einen Kraft-Weg-Verlauf eines Federelements, der sich von den in 5 gezeigten Kraft-Weg-Verläufen deutlich unterscheidet; 6 a force-displacement curve of a spring element, which differs from the in 5 clearly distinguished force-displacement curves;

7 eine vereinfachte seitliche Schnittansicht einer alternativen Gestaltung eines Befestigungselements; und 7 a simplified sectional side view of an alternative design of a fastener; and

8 eine weitere seitliche Schnittansicht einer weiteren alternativen Ausgestaltung eines Befestigungselements. 8th a further sectional side view of another alternative embodiment of a fastener.

1 zeigt eine vereinfachte perspektivische Darstellung eines Vorderwagens eines mit 10 bezeichneten Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug 10 weist verschiedene Karosserieteile und/oder Anbauteile auf, etwa eine Haube oder Motorhaube 12, Stoßfänger oder Stoßstangen 14, Kotflügel 16 und Ähnliches. Der Vorderwagen des Kraftfahrzeugs 10, also etwa der Teil des Kraftfahrzeugs 10, der bei Geradeausfahrt in Fahrtrichtung vorne angeordnet ist, ist im Falle eines Unfalls, insbesondere eines sogenannten Frontalunfalls, häufig stoßartigen oder ruckartigen Belastungen unterworfen. Dies kann für ”schwache” Unfallgegner, wie etwa Fußgänger oder Radfahrer, bei einem Unfall zu einem erhöhten Gefährdungspotential führen, wenn der Vorderwagen des Kraftfahrzeugs 10 übermäßig steif ausgebildet ist. In jüngerer Zeit wurde angestrebt, eine sogenannte Crash-Kompatibilität von Kraftfahrzeugen 10 allgemein zu verbessern und insbesondere die Verletzungsgefahr für ”schwache” Unfallgegner möglichst zu minimieren. 1 shows a simplified perspective view of a front of a car with 10 designated motor vehicle. The car 10 has various body parts and / or attachments, such as a hood or hood 12 , Bumpers or bumpers 14 , Fenders 16 and similar. The front of the vehicle 10 So about the part of the motor vehicle 10 In the event of an accident, in particular a so-called frontal accident, which is arranged in the direction of travel in the front when driving straight ahead, is often subjected to jerky or jerky loads. This can lead to an increased risk potential for "weak" accident opponents, such as pedestrians or cyclists in an accident when the front of the vehicle 10 is excessively stiff. Recently, the aim was a so-called crash compatibility of motor vehicles 10 generally improve and in particular the To minimize the risk of injury to "weak" accident opponents as far as possible.

Ein potentieller Ansatz kann darin bestehen, äußeren Karosseriebauteilen, wie etwa der Motorhaube 12, genügend Freiraum zur Verfügung zu stellen, so dass sich diese im Falle eines Unfalls hinreichend verformen können und einem Unfallgegner nicht als übermäßig steifes Hindernis entgegenstehen. Der hierfür erforderliche Bauraumbedarf kollidiert jedoch mit weiteren Auslegungszielen, etwa einem möglichst ansehnlichen Fahrzeugdesign und/oder einem möglichst geringen Luftwiderstand zur Senkung des Treibstoffverbrauchs. Somit kann oft der eigentlich gewünschte Freiraum, der als Puffer für Unfälle dient, bei der Gestaltung des Kraftfahrzeugs 10 nicht vollständig berücksichtigt werden.One potential approach may be to use external body components, such as the hood 12 to make sufficient space available so that they can deform sufficiently in the event of an accident and not be an obstacle to an accident opponent as an excessively stiff obstacle. However, the required space requirements collide with other design goals, such as the most attractive vehicle design and / or the lowest possible air resistance to reduce fuel consumption. Thus, the actual desired clearance, which serves as a buffer for accidents, often in the design of the motor vehicle 10 not fully considered.

2 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung eines Fahrzeugaggregats, das hier etwa als Motoreinheit oder Motor 26 ausgebildet ist. In modernen Kraftfahrzeugen 10 sind Motoren 26 regelmäßig mit Abdeckungen 22 versehen. Die in 2 aus Veranschaulichungszwecken in gelöstem Zustand dargestellte Abdeckung 22 ist im gefügten Zustand mittels geeigneter Verbindungselemente mit dem Motor 26 gekoppelt, um diesen abzudecken. Die Abdeckung 22 kann einerseits gestalterische Zwecke, andererseits jedoch auch funktionelle Zwecke erfüllen. Die Abdeckung 22 kann direkt oder indirekt mit dem Motor 26 gekoppelt werden. Beispielhaft kann die Abdeckung 22 etwa auch an gestellseitigen Teilen des Fahrzeugs angebracht sein und einen Motor 26 indirekt abdecken, der seinerseits elastisch an einer gestellseitigen Motoraufnahme aufgenommen ist. Insbesondere dann, wenn die Abdeckung 22 als Motorabdeckung für den Motor 26 fungiert, ist es erforderlich, eine gewünschte Relativlage zwischen der Abdeckung 22 und dem Motor 26 zu gewährleisten. Dies kann beispielsweise einen definierten Spalt zwischen der Abdeckung 22 und dem Motor 26 betreffen. Eine definierte Relativlage bzw. ein definierter Abstand zwischen der Abdeckung 22 und dem Motor 26 kann beispielsweise erforderlich sein, um die Zugänglichkeit zu Leitungen zu gewährleisten und/oder um Wärme vom Motor 26 gezielt abführen zu können. Es versteht sich, dass in einem durch die Motorhaube 12 verschlossenen Motorraum des Kraftfahrzeugs 10 (1) weitere Aggregate und diesen zugeordnete Abdeckungen vorgesehen sein können. Allgemein wird daher im Folgenden davon ausgegangen, dass erste Bauteile 20 mit zweiten Bauteilen 24 unter Gewährleistung einer definierten Relativlage gekoppelt werden sollen. 2 shows a highly simplified representation of a vehicle unit, here as about engine unit or engine 26 is trained. In modern motor vehicles 10 are motors 26 regularly with covers 22 Mistake. In the 2 Cover shown in a released state for illustrative purposes 22 is in the assembled state by means of suitable connecting elements with the engine 26 coupled to cover this. The cover 22 On the one hand, it can fulfill creative purposes, but on the other hand also functional purposes. The cover 22 can be directly or indirectly with the engine 26 be coupled. By way of example, the cover 22 also be attached to the frame side parts of the vehicle and an engine 26 Cover indirectly, which in turn is elastically received on a frame-side motor mount. Especially if the cover 22 as engine cover for the engine 26 It is necessary to have a desired relative position between the cover 22 and the engine 26 to ensure. This can, for example, a defined gap between the cover 22 and the engine 26 affect. A defined relative position or a defined distance between the cover 22 and the engine 26 may be required, for example, to ensure accessibility to lines and / or heat from the engine 26 be able to dissipate targeted. It is understood that in one through the hood 12 closed engine compartment of the motor vehicle 10 ( 1 ) Further units and these associated covers can be provided. In general, therefore, it is assumed below that the first components 20 with second components 24 to be coupled under guarantee of a defined relative position.

Wie vorstehend bereits erwähnt, empfiehlt es sich aus Gründen der Crash-Kompatibilität, also etwa der Verträglichkeit im Falle eines Unfalls mit schwachen Unfallgegnern, im Motorraum des Kraftfahrzeugs 10 der Motorhaube 12 genügend Freiraum zur Verformung bereitzustellen. Dies ist jedoch häufig aufgrund weiterer konstruktiver Randbedingungen schlichtweg unmöglich. Es wäre daher von Vorteil, im Falle eines Unfalls zusätzlich den Abstand bzw. Freiraum nutzen zu können, der sich zwischen dem ersten Bauteil 20 und dem zweiten Bauteil 24 ergibt, wenn diese in ihrer gewünschten Soll-Lage miteinander verbunden sind. Nachfolgend wird eine vorteilhafte Ausgestaltung von Befestigungselementen beschrieben, die eine derartige Funktionalität ermöglicht, also im Falle eines Unfalls nachgiebig ist.As already mentioned above, it is recommended for reasons of crash compatibility, such as the compatibility in the event of an accident with weak accident opponents, in the engine compartment of the motor vehicle 10 the hood 12 to provide enough space for deformation. However, this is often simply impossible due to further constructive constraints. It would therefore be advantageous, in the event of an accident, to additionally be able to use the distance or free space that extends between the first component 20 and the second component 24 results when they are connected together in their desired desired position. Hereinafter, an advantageous embodiment of fasteners will be described, which allows such functionality, that is compliant in the event of an accident.

Es versteht sich ohne weiteres, dass die nachfolgend beschriebenen Befestigungselemente jedoch auch für andere Anwendungszwecke verwendbar sind. Hierzu wäre es vorstellbar, die Geometrie der Befestigungselemente in geeigneter Weise zu skalieren und/oder gestalterisch an den Anwendungszweck anzupassen. Anwendungen können sich etwa in Fällen ergeben, in denen zwei Bauteile miteinander möglichst definiert unter Beibehaltung einer Relativlage zu fügen sind, jedoch im Falle einer Krafteinwirkung eine Nachgiebigkeit erwünscht ist. Auch beim Kraftfahrzeug 10 sind daher weitere Anwendungsfälle denkbar. Beispielsweise könnten solche Befestigungselemente dazu genutzt werden, den Stoßfänger 14 (oder den Kotflügel 16) in geeigneter Weise an Karosseriebauteilen und/oder Gestellbauteilen des Kraftfahrzeugs 10 zu befestigen, vgl. auch 1. Ein dermaßen befestigter Stoßfänger 12 könnte etwa im Falle kleinerer Unfälle nachgiebig sein und nach einer Entlastung selbsttätig wieder in seine ursprüngliche Lage zurückkehren.It goes without saying, however, that the fastening elements described below can also be used for other purposes. For this purpose, it would be conceivable to scale the geometry of the fasteners in a suitable manner and / or to adapt the design to the intended use. Applications may arise, for example, in cases where two components are defined as possible to add to each other while maintaining a relative position, but in the case of a force impact is desired. Also in the vehicle 10 Therefore, further applications are conceivable. For example, such fasteners could be used to the bumper 14 (or the fender 16 ) in a suitable manner to body components and / or frame components of the motor vehicle 10 to fix, cf. also 1 , A bumper fixed in this way 12 For example, in the case of minor accidents, it could be yielding and automatically return to its original position after a discharge.

3 zeigt einen seitlichen Schnitt durch ein Befestigungselement 40, das etwa am ersten Bauteil 20 befestigt sein kann. Das Befestigungselement könnte alternativ auch beim zweiten Bauteil 24 vorgesehen sein. Das erste Bauteil 20 ist in 3 lediglich gebrochen und schematisch stark vereinfacht dargestellt. In einer Wandung 30 des ersten Bauteils 20 ist eine Aufnahme oder ein Aufnahmedom 32 ausgebildet. Die Aufnahme 32 weist beispielhaft zumindest eine Gehäusewand 34 auf, insbesondere eine umlaufende Gehäusewand 34, die etwa eine konische Form aufweisen kann. Am Ende der Aufnahme 32, also etwa an der Spitze des Aufnahmedoms, ist eine Aufnahmefläche 36 ausgebildet, in der eine Aufnahmeausnehmung 37 ausgebildet ist. Ferner weist die Aufnahme 32 einen Steg 38 auf, der etwa eine Fläche aufweisen kann, die im Wesentlichen parallel zur Wandung 30 ist. Insbesondere kann der Steg 38 gegenüber der Wandung 30 versetzt sein. 3 shows a side section through a fastener 40 that's about the first component 20 can be attached. The fastener could alternatively also the second component 24 be provided. The first component 20 is in 3 only broken and shown schematically greatly simplified. In a wall 30 of the first component 20 is a recording or a recording tom 32 educated. The recording 32 exemplifies at least one housing wall 34 on, in particular a circumferential housing wall 34 , which may have a conical shape. At the end of the recording 32 , that is about at the top of the receiving tom, is a receiving surface 36 formed, in which a receiving recess 37 is trained. Furthermore, the recording 32 a footbridge 38 on, which may have approximately an area substantially parallel to the wall 30 is. In particular, the bridge can 38 opposite the wall 30 be offset.

In der Aufnahmeausnehmung 37 der Aufnahme 32 ist ein Befestigungselement 40 aufgenommen. Das Befestigungselement 40 ist derart mit der Aufnahme 32 gefügt, dass ein Anbindungsbereich 42 eine formschlüssige Verliersicherung ermöglicht. Beispielhaft kann der Anbindungsbereich 42 einen hinterschnittigen Rand oder hinterschnittige Haken 44 aufweisen. Diese können etwa derart konisch oder schräg gestaltet sein, dass ein Einfügen des Befestigungselements 40 in die Aufnahmeausnehmung 37 der Aufnahme 32 ermöglicht ist, jedoch kein zerstörungsfreies Lösen des Befestigungselements 40 erlaubt ist.In the receiving recess 37 the recording 32 is a fastener 40 added. The fastener 40 is so with the recording 32 added that a connection area 42 allows a positive captive. By way of example, the connection area 42 one undercut edge or undercut hooks 44 exhibit. These may be designed approximately conical or oblique, that an insertion of the fastener 40 in the receiving recess 37 the recording 32 is possible, but no destructive release of the fastener 40 allowed is.

Das Befestigungselement 40 kann zumindest teilweise rotationssymmetrisch um eine Längsachse 28 gestaltet sein. Auch die Aufnahme 32 kann zumindest teilweise rotationssymmetrisch um die Längsachse 28 gestaltet sein. Insbesondere kann die Aufnahmeausnehmung 37 ein Zentrum aufweisen, das mit der Längsachse 28 zusammenfällt.The fastener 40 may be at least partially rotationally symmetric about a longitudinal axis 28 be designed. Also the recording 32 may be at least partially rotationally symmetric about the longitudinal axis 28 be designed. In particular, the receiving recess 37 have a center with the longitudinal axis 28 coincides.

Der Anbindungsbereich 42 des in 3 beispielhaft gezeigten Befestigungselements 40 weist neben den hinterschnittigen Haken 44 eine Führungswand 46, insbesondere eine umlaufende Führungswand 46, sowie einen Bund oder Kragen 48 auf. Die Führungswand 46 erstreckt sich zwischen den hinterschnittigen Haken 44 und dem Kragen 48. Die Führungswand 46 weist entlang der Längsachse 28 eine Längserstreckung, etwa eine im Wesentlichen zylindrische Längserstreckung auf, die wesentlich größer als eine korrespondierende Längserstreckung der Aufnahmeausnehmung 38 der Aufnahme 32 ist. Insbesondere kann die Längserstreckung der Führungswand 46 die Längserstreckung der Aufnahmeausnehmung 37 um ein Maß e übersteigen. Gemeinsam stellen die hinterschnittigen Haken 44 und der Kragen 48 eine formschlüssige Lagesicherung für das Verbindungselement 40 bereit. Das Verbindungselement 40 ist somit einerseits verliersicher an der Aufnahme 32 aufgenommen, kann andererseits jedoch entlang der Längsachse 28 um einen Betrag e relativ zur Aufnahme 32 bewegt werden, vergleiche einen mit 50 bezeichneten Pfeil.The connection area 42 of in 3 example shown fastener 40 points next to the undercut hooks 44 a guide wall 46 , in particular a circumferential guide wall 46 , as well as a waistband or collar 48 on. The guide wall 46 extends between the undercut hooks 44 and the collar 48 , The guide wall 46 points along the longitudinal axis 28 a longitudinal extent, such as a substantially cylindrical longitudinal extent, which is substantially greater than a corresponding longitudinal extension of the receiving recess 38 the recording 32 is. In particular, the longitudinal extent of the guide wall 46 the longitudinal extension of the receiving recess 37 to exceed a measure e. Together, the undercut hooks 44 and the collar 48 a positive position assurance for the connecting element 40 ready. The connecting element 40 is thus on the one hand captive on the recording 32 on the other hand, however, along the longitudinal axis 28 by an amount e relative to the intake 32 be moved, compare one with 50 designated arrow.

Beim Befestigungselement 40 ist ferner ein Kopplungsbereich 52 vorgesehen, der zur Verbindung des Befestigungselements mit einem damit korrespondierenden Gegenelement (vgl. 4) ausgebildet ist. Gemäß dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Kopplungsbereich 52 eine Einbuchtung oder Vertiefung 54 auf, die etwa als Einführhilfe dienen kann. Ferner weist der Kopplungsbereich 52 eine zumindest teilweise hinterschnittige Ausnehmung 56 auf, die sich an die Vertiefung 54 anschließen kann. Insbesondere kann die hinterschnittige Ausnehmung 56 etwa als Kugelpfanne ausgebildet sein, um dem Befestigungselement 40 und dem Gegenelement 70 gemeinsam die Bildung eines Kugelgelenks oder Kugelgelenkverbunds zu ermöglichen. Derartige Verbindungen können etwa als Snap-Lock-Verbindungen bezeichnet werden. Mit anderen Worten kann es sich dabei etwa um eine Schnappkugelgelenkverbindung handeln. Es versteht sich, dass eine solche Verbindung nicht unbedingt auf Basis einer Kugelgeometrie erzeugt werden muss. Andere auf anderen Gestaltelementen basierende Ausgestaltungen sind ohne weiteres denkbar.When fastener 40 is also a coupling area 52 provided for connecting the fastener with a corresponding counter element (see. 4 ) is trained. According to the in 3 illustrated embodiment, the coupling region 52 a recess or depression 54 which can serve as an insertion aid. Furthermore, the coupling region 52 an at least partially undercut recess 56 on, which is the recess 54 can connect. In particular, the undercut recess 56 be designed as a ball socket to the fastener 40 and the counter element 70 together to allow the formation of a ball joint or ball joint assembly. Such compounds may be referred to as snap-lock connections. In other words, it may be about a snap ball joint connection. It is understood that such a connection does not necessarily have to be generated on the basis of a spherical geometry. Other embodiments based on other design elements are conceivable without further ado.

Das Befestigungselement 40 ist in besonderer Weise reversibel verformbar bzw. verlagerbar gestaltet. Zu diesem Zweck ist beim Befestigungselement 40 ferner ein Verformungsbereich 58 vorgesehen, der sich bei dem in 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel etwa an den Anschlussbereich 42 anschließt und in Richtung auf die Wandung 30 des ersten Bauteils 20 erstreckt. Beim Verformungsbereich 58 ist ein Federelement 60 in Form einer kugeligen oder kugelförmigen Feder vorgesehen. Bei der in 3 veranschaulichten Ausgangslage, die etwa einem ersten, ausgelenkten Zustand und somit einer Stabillage des Befestigungselements 40 entsprechen kann, stützt sich das Federelement 60 mit seiner dem Kragen 48 des Befestigungselements 40 abgewandten Seite beispielhaft am Steg 38 des das Befestigungselement 40 aufnehmenden ersten Bauteils 20 ab. Somit ist die Anlage der hinterschnittigen Haken 44 an einer rückwärtigen Seite der Aufnahmefläche 36 kraftschlüssig gesichert. Sollte jedoch mit einer Kraft F, vergleiche einen entsprechenden Pfeil in 3, auf das Befestigungselement 40, insbesondere auf dessen Kopplungsbereich 52, eingewirkt werden, kann das Befestigungselement 40 in Richtung auf den Steg 38 verlagert werden, sofern die aufgebrachte Kraft eine durch das Federelement 60 erzeugbare Rückstellkraft übersteigt.The fastener 40 is designed reversibly deformable or displaceable in a special way. For this purpose, the fastener 40 furthermore a deformation area 58 provided at the in 3 illustrated embodiment, for example, to the connection area 42 connects and towards the wall 30 of the first component 20 extends. At the deformation area 58 is a spring element 60 provided in the form of a spherical or spherical spring. At the in 3 illustrated starting position, which is about a first, deflected state and thus a rod position of the fastener 40 can correspond, the spring element is supported 60 with his collar 48 of the fastener 40 opposite side exemplified at the bridge 38 of the fastener 40 receiving the first component 20 from. Thus, the plant is the undercut hook 44 on a rear side of the receiving surface 36 secured non-positively. However, if with a force F, compare a corresponding arrow in 3 , on the fastener 40 , in particular on its coupling region 52 , can be acted upon, the fastener 40 towards the jetty 38 be shifted, provided that the force applied by the spring element 60 exceeds recoverable restoring force.

Auf diese Weise kann das Befestigungselement 40 eine nachgiebige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 20 und dem zweiten Bauteil 24 ermöglichen. Somit kann etwa das beispielhaft als Abdeckung ausgebildete erste Bauteil 20 im Falle eines Unfalls ”nachgeben” und in Richtung auf das zweite Bauteil 24 (4) wegtauchen. Auf diese Weise kann etwa in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs 10 (1) ein größerer Freiraum bereitgestellt werden. In vorteilhafter Weise kann das Befestigungselement 40 dazu ausgebildet sein, nach einem solchen Übergang in dem gestauchten Zustand in den in 3 gezeigten ausgelenkten Zustand zurückkehren. Hierauf wird nachfolgend detailliert eingegangen.In this way, the fastener 40 a resilient connection between the first component 20 and the second component 24 enable. Thus, for example, the example designed as a cover first component 20 in the case of an accident, give way and towards the second component 24 ( 4 ). In this way, approximately in an engine compartment of the motor vehicle 10 ( 1 ) a larger space can be provided. Advantageously, the fastener 40 be designed to after such a transition in the compressed state in the in 3 return deflected state shown. This will be discussed in detail below.

4 zeigt eine vereinfachte seitliche Darstellung des Gegenelements 70, das insbesondere am zweiten Bauteil 24 aufgenommen sein kann. Das Gegenelement 70 kann zur Verbindung mit dem Befestigungselement 40 (vgl. 3) ausgestaltet sein. Das Gegenelement 70 weist beispielhaft einen Schaft 72 auf, der etwa als zylindrischer Schaft ausgestaltet ist. An einem dem zweiten Bauteil 24 abgewandten Ende des Schafts 72 ist ein Gegenbereich 74 vorgesehen, der insbesondere mit dem Kopplungsbereich 52 des Befestigungselements 40 korrespondieren kann. Bei dem in 4 veranschaulichten Ausführungsbeispiel weist der Gegenbereich 74 einen Kopf 76 auf, der etwa als zumindest abschnittsweise kugelförmiger Kopf 76 ausgebildet ist. Der Kopf 76 ist an die hinterschnittige Ausnehmung 56 im Kopplungsbereich 52 des Befestigungselements 40 angepasst und kann mit dieser schnappend hinterschnittig gefügt werden. Gemeinsam können das in 3 veranschaulichte Befestigungselement 40 und das in 4 veranschaulichte Gegenelement 70 eine Befestigungsanordnung bilden, mit deren Hilfe das erste Bauteil 20 und das zweite Bauteil 24 zu einer Bauteilanordnung, insbesondere einer nachgiebigen Bauteilanordnung, gefügt werden können. Es versteht sich, dass dies unter Verwendung einer Mehrzahl von Befestigungsanordnungen erfolgen kann. Eine solche Bauteilanordnung betrifft vorzugsweise eine Motorabdeckung und eine Motoreinheit. Dabei sind die Befestigungselemente 40 vorzugsweise an der Motorabdeckung und die Gegenelemente 70 vorzugsweise am Motor bzw. an der Motoreinheit angebracht. Selbstverständlich ist auch eine umgekehrte Zuordnung denkbar. 4 shows a simplified side view of the counter element 70 , in particular on the second component 24 can be included. The counter element 70 can be used for connection with the fastener 40 (see. 3 ) be configured. The counter element 70 exemplifies a shaft 72 on, which is configured approximately as a cylindrical shaft. At a second component 24 opposite end of the shaft 72 is a counter area 74 provided in particular with the coupling area 52 of the fastener 40 can correspond. At the in 4 illustrated embodiment, the counter area 74 one head 76 on, as about at least partially spherical head 76 is trained. The head 76 is to the undercut recess 56 in the coupling area 52 of the fastener 40 adapted and can be joined with this snapping undercut. Together this can be done in 3 illustrated fastener 40 and that in 4 illustrated counter element 70 form a fastening arrangement, with the aid of which the first component 20 and the second component 24 to a component assembly, in particular a resilient component assembly, can be joined. It is understood that this can be done using a plurality of mounting arrangements. Such a component arrangement preferably relates to an engine cover and a motor unit. Here are the fasteners 40 preferably on the engine cover and the counter elements 70 preferably attached to the engine or to the motor unit. Of course, a reverse assignment is conceivable.

5 zeigt beispielhafte Kraft-Weg-Kennlinien im Stand der Technik grundsätzlich bekannter Federelemente. Auf einer mit 80 bezeichneten Abszisse ist ein Weg, insbesondere ein Verformweg s aufgetragen. Auf einer mit 82 bezeichneten Ordinate ist eine Kraft, insbesondere eine Verformkraft F aufgetragen. Eine mit 84a bezeichnete geradlinige Kurve veranschaulicht einen im Wesentlichen linearen Kraft-Weg-Verlauf. Bei der Kurve 84a sind die Kraft F und der Weg s proportional zueinander. Eine mit 84b bezeichnete Kurve bezeichnet eine progressive Kraft-Weg-Kennlinie. Mit zunehmendem Weg s muss eine überproportional höhere Kraft F aufgebracht werden. Eine mit 84c bezeichnete Kurve bezeichnet eine degressive Kraft-Weg-Kennlinie. Bei einer solchen Kraft-Weg-Charakteristik muss mit zunehmender Verformung s zwar eine höhere Kraft F aufgebracht werden, der Kraftzuwachs erfolgt jedoch unterproportional. 5 shows exemplary force-displacement characteristics in the prior art basically known spring elements. On a with 80 designated abscissa is a path, in particular a deformation path s applied. On a with 82 designated ordinate is a force, in particular a deformation force F applied. One with 84a designated rectilinear curve illustrates a substantially linear force-displacement curve. At the bend 84a the force F and the path s are proportional to each other. One with 84b designated curve denotes a progressive force-displacement curve. With increasing distance s, a disproportionately higher force F must be applied. One with 84c designated curve denotes a degressive force-displacement curve. With such a force-displacement characteristic, a higher force F must be applied with increasing deformation s, but the increase in force is less pronounced.

Anhand der 6 wird ein Diagramm veranschaulicht, das einen besonders vorteilhaften Kraft-Weg-Verlauf beschreibt. Insbesondere ist es bevorzugt, wenn der Verformungsbereich 58 des Befestigungselements 40 einen derartigen oder ähnlichen Kraft-Weg-Verlauf ermöglicht. Eine mit 86 bezeichnete Kraft-Weg-Kurve weist zunächst in einem ersten Abschnitt 88 einen steilen Anstieg auf. Am Ende des ersten Abschnitts 88 weist die Kurve 86 ein Maximum 90 auf, dem eine Maximalkraft oder Schwellkraft F_s zugeordnet ist. Die Schwellkraft F_s ist die Kraft, die erforderlich ist, um ein durch die Kurve 86 charakterisiertes Federelement über das mit 90 bezeichnete Maximum hinaus zu verformen. Wird die Maximalkraft F_s und der zugehörige erste Abschnitt 88 überwunden, so geht die Kurve 86 in einen zweiten Abschnitt 92 über, der beispielhaft zunächst einen Abfall der Kraft, also eine negative Steigung in einem negativen Teilabschnitt 94 und anschließend einen leichten Kraftanstieg in einem positiven Teilabschnitt 98 aufweist. Der Übergang zwischen dem negativen Teilabschnitt 94 und dem positiven Teilabschnitt 98 weist ein (lokales) Kraftminimum 96 auf.Based on 6 a diagram illustrating a particularly advantageous force-displacement curve is illustrated. In particular, it is preferred if the deformation region 58 of the fastener 40 allows such or similar force-displacement curve. One with 86 designated force-displacement curve initially points in a first section 88 a steep rise. At the end of the first section 88 shows the curve 86 a maximum 90 on which a maximum force or threshold force F _{s is} assigned. The threshold force F _s is the force that is required to get through the curve 86 Characterized spring element on the with 90 designated maximum to deform. Will the maximum force F _s and the associated first section 88 overcome, the curve goes 86 in a second section 92 over, the example first a drop in force, ie a negative slope in a negative section 94 and then a slight increase in force in a positive section 98 having. The transition between the negative section 94 and the positive section 98 has a (local) force minimum 96 on.

Bei der in 6 veranschaulichten, vorteilhaften Gestaltung eines Federelements für den Verformungsbereich 58 ist es wesentlich, dass die Kraft F im zweiten Abschnitt 92 zumindest in wesentlichen Bereichen deutlich unter der Kraft F im ersten Abschnitt 88 bzw. der Maximalkraft F_s liegt. Auf diese Weise kann ein eine solche Charakteristik bereitstellender Verformungsbereich 58 ein ”Umschnappen” des Befestigungselements 40 ermöglichen. Dies kann etwa im Falle eines Aufpralls dafür sorgen, dass das Befestigungselement 40 ruckartig einrückt und somit das betroffene Bauteil nachgeben kann, um einen größeren Freiraum bereitstellen zu können. Wesentliche Teile der Verformung bzw. Verlagerung erfolgen im zweiten Abschnitt 92 der Kraft-Weg-Kurve 86. Der Verformung wird dort kein wesentlicher Widerstand entgegengestellt, wenn der Schwellwert F_s überwunden ist. Da jedoch auch im Verlauf des zweiten Abschnitts stets eine (geringe) positive Kraft F bereitgestellt wird, kann das Befestigungselement 40 nach Entlastung wieder in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückbewegt werden, vergleiche etwa die in 3 gezeigte Lage.At the in 6 illustrated, advantageous design of a spring element for the deformation region 58 it is essential that the force F in the second section 92 at least in significant areas, well below the force F in the first section 88 or the maximum force F _s. In this way, a deformation region providing such a characteristic can be provided 58 a "snapping" of the fastener 40 enable. This can ensure in the case of an impact, for example, that the fastener 40 jerky engages and thus can give the affected component to provide a greater freedom can. Significant parts of the deformation or displacement take place in the second section 92 the force-displacement curve 86 , The deformation is there provided no significant resistance when the threshold value F _{s is} overcome. However, since also in the course of the second section always a (low) positive force F is provided, the fastener 40 be relieved after discharge back to its original starting position, compare about the in 3 shown location.

Die in 6 veranschaulichte Kraft-Weg-Kurve 86 weist eine Charakteristik auf, die etwa einer Charakteristik eines sogenannten Knackfrosches oder eines Schnappschalters entspricht. Eine solche Charakteristik kann im ersten Bereich 88 durch einen stabilen Zustand gekennzeichnet sein, in dem die Verformung s und die hierzu erforderliche Kraft F proportional ansteigen. Der zweite Abschnitt 92 kann einen metastabilen Zustand beschreiben. Es reicht beispielhaft eine (sehr) geringen Kraft aus, um beim (lokalen) Minimum 96 zu verweilen. Es muss jedoch eine Kraft aufgebracht werden. Würde keinerlei Kraft aufgebracht werden, würde ein solches Federelement wieder in den stabilen Zustand, also den ersten Abschnitt 88 übergehen.In the 6 illustrated force-displacement curve 86 has a characteristic that corresponds approximately to a characteristic of a so-called crackpot frog or a snap-action switch. Such a characteristic may be in the first range 88 be characterized by a stable state in which the deformation s and the force required for this purpose F increase proportionally. The second section 92 can describe a metastable state. By way of example, it is sufficient to have a (very) small force in order to reach the (local) minimum 96 to stay. However, a force must be applied. If no force were applied, such a spring element would again in the stable state, ie the first section 88 pass.

In den 7 und 8 werden beispielhafte Alternativgestaltungen von Befestigungselementen 40a und 40b veranschaulicht, die grundsätzlich ähnlich dem Befestigungselement 40 ausgestaltet sind.In the 7 and 8th become exemplary alternative designs of fasteners 40a and 40b illustrates that basically similar to the fastener 40 are designed.

Das in 7 gezeigte Befestigungselement 40a weist anstelle eines Verformungsbereichs 58 mit einem kugelförmigen Federelement 60 (vergleiche 3) einen Verformungsbereich 58a auf, bei dem ein balgförmiges Federelement 102a vorgesehen ist. Das Federelement 102a kann beispielhaft rotationssymmetrisch um die Längsachse 28 gestaltet sein. Es ist jedoch auch vorstellbar, das Federelement 102 derart zu gestalten, dass seine Gestalt im Wesentlichen einer Projektion des in 7 gezeigten Querschnitts senkrecht zur Ansichtsebene entspricht. Das Federelement 102 kann eine wellenförmige Gestaltung umfassen, die etwa die in 6 gezeigte Kraft-Weg-Charakteristik ermöglicht. Das Federelement 102 kann sich an einer Stützfläche 100 abstützen, die etwa als Fortsetzung der Wandung 30 im ersten Bauteil 20 gestaltet sein kann.This in 7 shown fastening element 40a points instead of a deformation area 58 with a spherical spring element 60 (see 3 ) a deformation area 58a on, in which a bellows-shaped spring element 102 is provided. The spring element 102 can be exemplary rotationally symmetrical about the longitudinal axis 28 be designed. However, it is also conceivable that spring element 102 in such a way that its shape is essentially a projection of the in 7 shown cross section perpendicular to the plane of view. The spring element 102 may comprise a wavy design, approximately the in 6 shown force-displacement characteristic allows. The spring element 102 can be on a support surface 100 support, as a continuation of the wall 30 in the first component 20 can be designed.

In grundsätzlich ähnlicher Weise ist das in 8 gezeigte Federelement 40b gestaltet. Beim Federelement 40b ist ein Verformungsbereich 58b vorgesehen, bei dem ein Federelement 104 vorgesehen ist. Auch das Federelement 104 kann als sich rotationssymmetrisch um die Achse 28 erstreckendes Federelement 104 ausgebildet sein. Im Gegensatz zu dem in den 3 und 7 gezeigten Ausgestaltungen der Befestigungselemente 40, 40a ist das Federelement 104 beim Befestigungselement 40b um den Bereich herum angeordnet, in den sich die Führungswand 46 des Anschlussbereichs 42 erstreckt. Das Federelement 104 stützt sich einerseits am Bund oder Kragen 48 und andererseits an der Aufnahmefläche 36 ab, in der die Aufnahmeausnehmung 37 ausgebildet ist. Auch das Federelement 104 kann in geeigneter Weise mit einer wellenförmigen Gestaltung versehen sein, um eine Kraft-Weg-Charakteristik zu erlangen, die etwa der in 6 veranschaulichten Charakteristik ähnlich sein kann.In a fundamentally similar way this is in 8th shown spring element 40b designed. When spring element 40b is a deformation area 58b provided in which a spring element 104 is provided. Also the spring element 104 can be considered rotationally symmetric about the axis 28 extending spring element 104 be educated. In contrast to that in the 3 and 7 shown embodiments of the fasteners 40 . 40a is the spring element 104 at the fastener 40b arranged around the area in which the guide wall 46 of the connection area 42 extends. The spring element 104 supports on the one hand on the collar or collar 48 and on the other hand, on the receiving surface 36 from, in the receiving recess 37 is trained. Also the spring element 104 may suitably be provided with a wave-shaped configuration in order to obtain a force-displacement characteristic, which is approximately in 6 illustrated characteristic may be similar.

Die Verformungsbereiche 58, 58a, 58b können Federelemente 60, 102, 104 aufweisen, die Metallfedern, Kunststofffedern, Gummifedern, Elastomerfedern oder als Federn aus Verbundwerkstoffen ausgebildet sind. Sämtliche anhand der 3, 7 und 8 veranschaulichten Befestigungselemente 40, 40a, 40b (nachfolgend allgemein: Befestigungselement 40) können einstückig ausgestaltet sein. Somit können die Befestigungselemente 40 bei der Montage als ein Teil gehandhabt werden und besonders einfach an geeigneten Aufnahmen 32 etwa des ersten Bauteils 20 oder des zweiten Bauteils 24 festgelegt werden. Es ist ferner vorstellbar und bevorzugt, wenn die Befestigungselemente 40 integral gestaltet sind, d. h. im Wesentlichen aus einem Werkstoff oder Werkstoffverbund gefertigt sind. Beispielhaft können die Befestigungselemente 40 aus Gummiwerkstoffen, gummiartigen Werkstoffen, thermoplastischen Elastomeren oder ähnlichen elastischen Werkstoffen gefertigt werden.The deformation areas 58 . 58a . 58b can spring elements 60 . 102 . 104 which are metal springs, plastic springs, rubber springs, elastomer springs or formed as springs made of composite materials. All based on the 3 . 7 and 8th illustrated fasteners 40 . 40a . 40b (hereinafter general: fastener 40 ) may be configured in one piece. Thus, the fasteners 40 be handled as a part during assembly and especially easy on suitable recordings 32 about the first component 20 or the second component 24 be determined. It is also conceivable and preferred when the fasteners 40 are designed integrally, ie are made essentially of a material or composite material. By way of example, the fasteners 40 made of rubber materials, rubber-like materials, thermoplastic elastomers or similar elastic materials.

Es ist jedoch auch vorstellbar, die Befestigungselemente 40 als Verbundteile auszuführen und aus einer Mehrzahl von Einzelelementen zusammenzufügen. Beispielsweise ist es vorstellbar, Metallwerkstoffe mit Kunststoff und/oder gummiartigen Werkstoffen zu koppeln. So kann beispielsweise der Verformungsbereich 58, 58a, 58b und/oder zumindest das Federelement 60, 102, 104 teilweise aus einem elastischen Metallwerkstoff, etwa einem Federstahl, gebildet sein. Ein solcher Werkstoff kann etwa mittels Vulkanisieren, Umspritzen oder ähnlicher Fügeverfahren mit einem Kunststoff, insbesondere einem thermoplastischen Kunststoff, einem gummiartigen Werkstoff, Gummiwerkstoff, einem thermoplastischen Elastomer oder ähnlichen Werkstoffen gefügt werden. Selbstverständlich können die Befestigungselemente 40 auch als ”gebaute” Befestigungselemente 40 erzeugt werden. In geeigneter Weise können etwa der Anschlussbereich 42, der Kopplungsbereich 52 und/oder der Verformungsbereich 58 miteinander gefügt werden.However, it is also conceivable, the fasteners 40 To perform as composite parts and put together from a plurality of individual elements. For example, it is conceivable to couple metal materials with plastic and / or rubber-like materials. For example, the deformation range 58 . 58a . 58b and / or at least the spring element 60 . 102 . 104 partially formed of an elastic metal material, such as a spring steel. Such a material can be joined by means of vulcanization, encapsulation or similar joining methods with a plastic, in particular a thermoplastic, a rubber-like material, rubber material, a thermoplastic elastomer or similar materials. Of course, the fasteners 40 also as "built" fasteners 40 be generated. Suitably, about the connection area 42 , the coupling area 52 and / or the deformation range 58 be joined together.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19836108 A1 [0003]

Claims

Fastening element for a fastening arrangement for connecting two components ( 20 . 24 ), in particular for fastening covers ( 22 ) in motor vehicles ( 10 ), with a connection area ( 42 ) for receiving on a base component ( 20 ), a coupling area ( 52 ) for at least partially positively locking coupling with a counter area ( 74 ) of a corresponding counter element ( 70 ), and with an at least partially elastically formed deformation region ( 58 ), a deformation of the fastener ( 40 ), in particular a displacement of at least the coupling region ( 52 ) in the direction of the base component ( 20 ), the deformation range ( 58 ) provides, with increasing deformation, a restoring force opposing the deformation, wherein the increasing deformation in a first, deflected state of the fastening element ( 40 ) an increasing restoring force and in a second, compressed state of the fastener ( 40 ) counteracts a restoring force which is less than a maximum restoring force in the first state.

Fastening element ( 40 ) according to claim 1, wherein the coupling region ( 52 ) as a coupling with at least one undercut recess ( 56 ) is formed, in which a head part ( 76 ) of the counter element ( 70 ) is insertable latching.

Fastening element ( 40 ) according to claim 1 or 2, wherein the connection area ( 42 ) into a recording ( 32 ) on the base component ( 20 ), whereby the connection area ( 42 ) in the direction of a longitudinal axis ( 28 ) of the fastener ( 40 ), which in particular corresponds to a deformation direction, has a longitudinal extension which, during deformation, forms a relative movement of at least the coupling region (FIG. 52 ) of the fastener ( 40 ) compared to the recording ( 32 ) allowed.

Fastening element ( 40 ) according to any one of the preceding claims, wherein the deformation region ( 58 ) When deforming a force-displacement characteristic provides, starting from a Stabillage causes a deformation of the opposing restoring force, the force-displacement characteristic at the beginning of displacement has a high spring rate and with increasing displacement after overcoming an extremum, a low spring rate, in particular at least in sections has a negative spring rate.

Fastening element ( 40 ) according to claim 4, wherein the deformation region ( 58 ) merges with increasing displacement after overcoming the extremum in a metastable position, wherein in the metastable position a minimum restoring force acts, which is a maximum of one third, preferably a maximum of one sixth, more preferably a maximum of one tenth of a maximum restoring force to pass the extremum overcome.

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the deformation region ( 58 ) provides a force-displacement characteristic that substantially corresponds to a force-displacement characteristic of a snap-action switch.

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the deformation region ( 58 ) is formed as an elastic region and at least partially made of elastic materials, preferably of elastomeric materials and / or of plastics.

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein at least the deformation region ( 58 ) and the coupling area ( 52 ), in particular the connection area ( 42 ), the deformation range ( 58 ) and the coupling area ( 52 ), in one piece, preferably as an integral component, are configured.

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the deformation region ( 58 ) is formed wavy at least in sections.

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the deformation region ( 58 ) is formed substantially rotationally symmetrical and in particular about a longitudinal axis ( 28 ) of the fastener ( 40 ).

Fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, wherein the connection area ( 42 ) for inclusion on a as a trim part and / or cover ( 22 ) trained base part ( 20 ) is configured and in particular by means of a snap connection in a dome-like recording ( 32 ) is insertable.

Resilient component arrangement comprising at least two interconnected components ( 20 . 24 ), wherein a first component ( 20 ), in particular a trim part or a cover ( 22 ), with at least one fastening element ( 40 ) according to one of the preceding claims, and wherein a second component ( 24 ), in particular a frame part or an aggregate housing part ( 26 ), with at least one corresponding counter element ( 70 ), the first component ( 20 ) and the second component ( 24 ) using the at least one fastening element ( 40 ) and the at least one counter element ( 70 ) can be connected to each other in a latching manner, wherein in the case of a force with a force which exceeds a defined threshold, in particular in the event of a shock, a reversible compliance of the component arrangement is made possible, which essentially by a deformation of the at least one fastening element ( 40 ) is effected.

Component arrangement according to Claim 12, in particular in the region of a front end of a motor vehicle ( 10 ), wherein the threshold value is selected such that, in the event of an impact due to the compliance of the component arrangement, a free space is provided in which a body part deformed by the impact (FIG. 12 ) can penetrate.

Use of a fastener ( 40 ) according to one of claims 1 to 11 for producing a yielding connection of two components ( 20 . 24 ).

Use according to claim 14 for producing a flexible connection of two components ( 20 . 24 ) in a motor vehicle ( 10 ), wherein the first component as a trim part, in particular as an aggregate cover ( 22 ), wherein the second component as a frame part, in particular as an aggregate housing ( 26 ), and wherein the covering part is displaceable relative to the frame part, wherein in the case of an impact, the displacement by a deformation of a body part, in particular by a bonnet ( 12 ) is triggered.