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Die Erfindung betrifft ein Clipsystem zum formschlüssigen Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Clipsysteme zum Verbinden von Bauteilen bekannt. Beispielsweise offenbart die
DE 20 2012 004 005 U1 eine Vorrichtung zur Einrastbefestigung von zwei Elementen mit Pressansatz an eine Eingriffsfläche. Die hier offenbarte Einrastvorrichtung umfasst ein erstes Element mit einem Einrastorgan, welches eine Lasche mit einem Ansatz umfasst. Dieses erste Element wird mittels des Einrastorgans mit einem zweiten Element verbunden, welches ein komplementäres Einrastorgan aufweist, wobei das komplementäre Einrastorgan einen Einrastarm umfasst, der eine Eingriffsfläche umfasst. Ferner umfasst das zweite Element einen Schubarm, der eine Belastung auf eine Oberfläche der Lasche ausübt, sodass sich im eingerasteten Zustand die Einrastorgane aneinander abstützen.
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DE 92 01 258 U1 offenbart eine nichtlösbare Rastverbindung, zur kraft- und formschlüssigen Verbindung, insbesondere von thermoplastischen Einzelteilen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Clipsystem zum Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil bereitzustellen.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Es wird ein Clipsystem zum formschlüssigen Verbinden eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil angegeben, wobei das erste Bauteil ein Rastelement mit einem hakenförmigen Endabschnitt aufweist. Das zweite Bauteil umfasst ein erstes Element und ein elastisches zweites Element, wobei durch das erste und das zweite Element eine Aufnahme für das Rastelement des ersten Bauteils gebildet wird. Der hakenförmige Endabschnitt des Rastelements ist dabei dazu ausgebildet, im eingerasteten Zustand des ersten Bauteils das erste Element des zweiten Bauteils hakenförmig zu hintergreifen, sodass zwischen dem Rastelement und dem ersten Element ein Formschluss hergestellt wird. Das zweite Element des zweiten Bauteils ist dazu ausgebildet, eine Kraft auf das Rastelement im eingerasteten Zustand auszuüben, wobei die Kraft in Richtung auf das erste Element des zweiten Bauteils wirkt. Hierdurch kann vermieden werden, dass das eingerastete erste Bauteil sich aus der Verbindung löst, da hierzu das Rastelement gegen die durch das zweite Element ausgeübte Kraft den Formschluss mit dem ersten Element auflösen müsste.
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Weiter umfasst das zweite Bauteil eine Rampe. Dabei ist die Rampe dazu ausgebildet, bei einer Bewegung des ersten Bauteils in Richtung auf das zweite Bauteil eine Kraft auf das erste Bauteil senkrecht zu dieser Bewegungsrichtung in Richtung auf das erste Element auszuüben.
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Bei dem ersten Bauteil kann es sich beispielsweise um ein Verkleidungselement eines Kraftfahrzeuginnenraums handeln, welches auf einem Trägerelement befestigt werden soll. Hierzu ist üblicherweise an dem zu befestigenden Bauteil eine Vielzahl von Rastelementen angebracht, welche je nach Größe des zu befestigenden Bauteils sehr klein ausfallen können. Beispielsweise kann es sich um Rastelemente handeln, die nur wenige Millimeter groß sind. Bei einem Befestigen eines solchen Bauteils an einem Träger könnte es bei falscher Positionierung des Bauteils vorkommen, dass bei einer Einrastbewegung die Rastelemente aufgrund einer falschen Ausrichtung der Rastelemente abbrechen oder nicht korrekt in die vorgesehenen Aufnahmen eingesetzt werden.
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Hierbei könnten Ausführungsformen der Erfindung den Vorteil haben, dass eine Fehlpositionierung oder ein Verkanten von miteinander zu verrastenden Bauteilen vermieden werden könnte. Durch die Rampe könnte das erste Bauteil während des Einrastvorgangs in seinen Freiheitsgraden reduziert und in seine korrekte Endposition geführt werden. Hierdurch könnte der Einrastvorgang vereinfacht werden. Eine direkte Folge hiervon könnte darin bestehen, dass durch das erfindungsgemäße Clipsystem die benötigte Zeit zum Verbinden des ersten Bauteils mit dem zweiten Bauteil reduziert werden könnte, da die korrekte Ausrichtung der Bauteile aufeinander durch die Rampe gewährleistet sein könnte.
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Ein weiterer Vorteil von Ausführungsformen könnte darin bestehen, dass die Rampe die Wirkung des elastischen zweiten Elements unterstützen könnte, da durch die Rampe das Rastelement an dem ersten Element angepresst werden könnte. Somit könnte beispielsweise verhindert werden, dass sich das eingerastete erste Bauteil durch ein Verkippen und die damit entstehenden Hebelwirkungen aus der Verbindung mit dem zweiten Bauteil löst. Da das Rastelement an mehreren Angriffspunkten an das erste Element angedrückt wird - durch das elastische zweite Element und durch die Auflagepunkte des Rastelements auf der Rampe - würde ein solches Verkippen wirkungsvoll unterbunden.
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Erfindungsgemäß wird die Rampe durch einen entgegen der Bewegungsrichtung von der Aufnahme weg verlaufenden rampenförmigen Fortsatz des zweiten Bauteils gebildet. Dies könnte den Vorteil haben, dass aufgrund der rampenförmigen Ausführung des Fortsatzes das erste Bauteil bei einer Bewegung auf das zweite Bauteil bereits frühzeitig auf die Aufnahme des ersten Bauteils ausgerichtet wird. Beispielsweise könnte das erste Bauteil so gestaltet sein, dass Bereiche des ersten Bauteils bereits mit der Rampe in Kontakt kommen, bevor das Rastelement in Kontakt mit dem zweiten Bauteil kommt. Damit könnte bei geeigneter Ausführung der Fortsätze und des ersten Bauteils gewährleistet werden, dass das Rastelement erst dann mit dem zweiten Bauteil in Kontakt kommt, wenn es durch den rampenförmigen Fortsatz bereits korrekt auf die Aufnahme des zweiten Bauteils ausgerichtet wurde. Somit könnte ein Abbrechen des Rastelement aufgrund einer fehlerhaften Ausrichtung wirkungsvoll unterbunden werden.
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Erfindungsgemäß wird durch den Fortsatz ein Anschlag für das erste Bauteil gebildet. Hierzu ist der Fortsatz des zweiten Bauteils z.B. so ausgestaltet, dass durch den Fortsatz bei einem formschlüssigen Hintergreifen des ersten Elements durch das Rastelement eine weitere Bewegung des ersten Bauteils in Richtung auf das zweite Bauteil verhindert wird. Hierdurch könnte erreicht werden, dass die Bewegungsfreiheitsgrade des ersten Bauteils im eingerasteten Zustand reduziert werden. So wäre es durch den durch den Fortsatz gebildeten Anschlag nicht mehr möglich, das erste Bauteil, nachdem es in das zweite Bauteil eingerastet wurde, entlang der Bewegungsrichtung der Einrastbewegung zu verschieben. Hierdurch könnte verhindert werden, dass sich das erste Bauteil gegenüber dem zweiten Bauteil noch im verrasteten Zustand bewegt, was einerseits zu einem ungewollten Lösen der Rastverbindung führen könnte und andererseits das Risiko von Materialbrüchen aufgrund von Materialermüdung mit sich bringt.
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Erfindungsgemäß weist das erste Bauteil ein Positionierungselement und das zweite Bauteil eine Führungsschiene auf. Dabei ist die Führungsschiene dazu ausgebildet, mit dem Positionierungselement in der Aufnahme einen Formschluss zu bilden. Dies könnte den Vorteil haben, dass während einer Einrastbewegung das erste Element ab dem Moment des Eingreifens des Positionierungselements in die Führungsschiene in seinen Bewegungsfreiheitsgraden so weit eingeschränkt ist, dass ein Verkippen oder Verkanten des ersten Bauteils während der weiteren Einrastbewegung vermieden wird. Hierdurch könnte das Risiko einer Beschädigung des Rastelements aufgrund einer Fehlpositionierung des ersten Bauteils gegenüber dem zweiten Bauteil während des Einrastvorgangs weiter reduziert werden. Dabei ist die Rampe in die Führungsschiene integriert.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Bauteil die Aufnahme begrenzende Seitenwände auf. Durch die Führungsschiene wird dann mit den Seitenwänden ein Formschluss mit dem Positionierungselement des ersten Bauteils gebildet.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind das Positionierungselement und die Führungsschiene dazu ausgebildet, sich im eingerasteten Zustand des ersten Bauteils gegenseitig zu hintergreifen. Beispielsweise kann die Führungsschiene T-förmig ausgeführt sein, während das Positionierungselement dazu ausgebildet ist in den Freiraum unterhalb des Querbalkens der T-Form einzugreifen. Hierdurch könnten bei einer Einrastbewegung die Bewegungsfreiheitsgrade des Positionierungselements auf einen einzigen Translationsfreiheitsgrad, welcher entlang der Längsrichtung der Führungsschiene ausgerichtet ist, eingeschränkt sein. Dies könnte den Vorteil haben, dass ein Verkanten des ersten Bauteils bei einer Einrastbewegung vermieden wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das zweite Element Ausschnitte auf, die dazu ausgebildet sind, die Federkonstante des zweiten Elements festzulegen. Beispielsweise kann das zweite Element als längliche Lasche ausgeführt sein, welche durch Ausschnitte, welche parallel zur Führungsschiene verlaufen, von dem zweiten Bauteil getrennt ist. Durch eine geeignete Wahl der Länge und Tiefe der Ausschnitte kann dann die Federkonstante des zweiten Elements, mit der die Rückstellkraft des zweiten Elements aufgrund einer Auslenkung skaliert, eingestellt werden. Ferner ist es möglich, das zweite Element selbst mit einer lokal veränderlichen Materialdicke zu gestalten, wodurch ebenfalls die Federkonstante des zweiten Elements festgelegt werden kann.
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Dies hat den Vorteil, dass durch eine geeignete Wahl der Ausschnitte die Federkonstante des zweiten Elements so festgelegt wird, dass ein Kompromiss zwischen einfacher Montage des ersten Bauteils und einem sicheren Halt des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil getroffen werden kann. Ist beispielsweise die Federkonstante des zweiten Elements sehr groß, muss bei einem Einrastvorgang des ersten Elements in das zweite Element eine hohe Kraft aufgewendet werden, um das zweite Element so weit auszulenken, dass das Rastelement in die Aufnahme eingeführt werden kann. Gleichzeitig ist jedoch das erste Bauteil, wenn es einmal mit dem zweiten Bauteil verrastet ist, nur schwer aus der Aufnahme zu lösen, da hierzu die Anpresskraft des zweiten Elements überwunden werden muss. Man erhält also gegebenenfalls eine sehr stabile Verbindung, welche jedoch mit einer erschwerte Montage einhergeht.
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Wird die Federkonstante demgegenüber sehr niedrig eingestellt, wird die Montage des ersten Bauteils vereinfacht, jedoch gegebenenfalls auf Kosten eines sicheren Halts des ersten Bauteils in dem zweiten Bauteil. Durch die genannte Ausführungsform könnte jedoch der besagte Kompromiss zwischen einfacher Montage und sicherem Halt des ersten Bauteils auf den Einsatzbereich des erfindungsgemäßen Clipsystems ausgerichtet werden.
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Ferner kann bei Ausführung des zweiten Elements als längliche Lasche, das zweite Element in einem dem ersten Bauteil abgewandten Bereich eine Perforierung oder eine Kerbe aufweisen. Neben der Festlegung der Federkonstante des zweiten Elements könnte es so auch möglich sein, die Knickachse festzulegen, um die das zweite Element bei Beaufschlagung mit einer Kraft verschwenkt wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weisen das erste und das zweite Element der Aufnahme zugewandte Endflächen auf, wobei die Endflächen des ersten Elements und des zweiten Elements abgeschrägt sind. Hierdurch könnte der Einrastvorgang weiter vereinfacht werden, da bei einem leichten Versatz des ersten Bauteils gegenüber dem zweiten Bauteil das Rastelement des ersten Bauteils durch die abgeschrägten Endflächen zur Aufnahme hin geführt würde. Dieser Effekt könnte noch verstärkt werden, wenn neben den Endflächen der Aufnahme auch die der Aufnahme zugewandte Endfläche des Rastelements des ersten Bauteils einen abgeschrägten Verlauf aufweist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung verjüngt sich die Führungsschiene in Längsrichtung der Führungsschiene in Richtung von der Aufnahme weg. Auch durch diese Ausführungsform könnte der Einrastvorgang vereinfacht werden, da bei einer inkorrekten Ausrichtung des ersten Bauteils gegenüber dem zweiten Bauteil das Rastelement durch das Positionierungselement korrekt auf die Aufnahme ausgerichtet würde.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung könnte der Einrastvorgang weiter vereinfacht werden, indem der Abstand zwischen der Führungsschiene und den Seitenwänden in Längsrichtung der Führungsschiene in Richtung auf die Aufnahme zu bis zu einem Mindestabstand abnimmt. Dabei ist der Mindestabstand so gewählt, dass zwischen dem zwischen Führungsschiene und Wand aufnehmbaren Positionierungselement und dem zweiten Bauteil ein Formschluss hergestellt wird. Man erhält durch die vorgenannten Ausführungsformen einen trichterförmigen Verlauf des Eingangsbereiches der Ausnehmung. Hierdurch würde bei einem Versatz des Rastelements des ersten Bauteils gegenüber der Aufnahme eines zweiten Bauteils das Rastelement bei einer Einrastbewegung automatisch zur Aufnahme hingeführt. Somit könnte vermieden werden, dass das Rastelement aufgrund einer fehlerhaften Ausrichtung nicht korrekt einrastet oder gar beschädigt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Bauteil eine Aussparung auf, welche dazu ausgebildet ist, ein längliches Auslöseelement aufzunehmen. Ferner ist gemäß der Ausführungsform die Aussparung so gestaltet, dass durch das in der Aussparung aufgenommene Auslöseelement eine Kraft auf das elastische zweite Element des zweiten Bauteils in Richtung von dem ersten Element weg ausgeübt wird. Ist beispielsweise das zweite Element mit einer abgeschrägten Endfläche gemäß einer zuvor beschriebenen Ausführungsform ausgeführt, wäre es ausreichend, eine Kraft auf das Auslöseelement in Richtung der Längsachse der Führungsschiene auszuüben, sodass das Auslöseelement in einem spitzen Winkel auf die abgeschrägte Endfläche des zweiten Elements auftrifft. Durch die schräge Endfläche würde eine derart ausgeübte Kraft umgelenkt, sodass effektiv auf das zweite Element eine Kraft in Richtung von dem ersten Element weg wirkt.
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Ausführungsformen der Erfindung könnten den Vorteil haben, dass durch das Auslöseelement das Rastelement des ersten Bauteils auf einfache Art und Weise aus der formschlüssigen Verbindung mit dem zweiten Bauteil gelöst werden könnte. Sobald die mittels des Auslöseelements auf das zweite Element ausgeübte Kraft größer ist als die Kraft, mit der das zweite Element das Rastelement gegen das erste Element drückt, könnte das erste Bauteil von dem zweiten Bauteil gelöst werden, indem der hakenförmige Endabschnitt des Rastelements den Formschluss mit dem ersten Element auflöst.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Rastelement einen Stift mit einem keilförmigen Endabschnitt und einem Schaft auf. Dabei verjüngt sich der keilförmige Endabschnitt in Richtung von dem Schaft weg, wobei das dem Schaft zugewandte Ende des keilförmigen Endabschnitts dicker als der Schaft des Stifts ist. Aufgrund des keilförmigen Endabschnitts könnte bei einem Einrastvorgang das Rastelement leichter in die Aufnahme des zweiten Bauteils eingeführt werden, da die Kraft zum Beiseitedrücken des elastischen zweiten Elements durch das Rastelement aufgrund der Schräge der Keilform verringert wird. Gleichzeitig findet durch die Keilform des Rastelements eine Ausrichtung des Rastelements auf die Aufnahme statt. Somit könnten Ausführungsformen den Vorteil haben, dass die Montage des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil vereinfacht wird. Da das dem Schaft zugewandte Ende des keilförmigen Endabschnitts dicker als der Schaft des Stifts ist, kann das Rastelement das erste Element des zweiten Bauteils bei erfolgtem Einrasten hintergreifen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können das erste und/oder das zweite Bauteil als Spritzgussteil ausgeführt sein, was deren Herstellung vereinfachen könnte.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem ersten Bauteil um ein Fahrzeuginnenverkleidungsteil. Dabei könnte es sich bei einem Fahrzeug um ein Land-, Luft- oder Wasserfahrzeug handeln. Insbesondere kann es sich bei einem Fahrzeug um ein Kraftfahrzeug.
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Es versteht sich, dass die obig beschriebenen Ausführungsformen in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden können, solange sich die Kombinationen nicht gegenseitig ausschließen.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung des Einrastvorgangs eines erfindungsgemäßen Clipsystems,
- 2 eine schematische Darstellung eines zweiten Bauteils mit einer Aufnahme,
- 3 eine Schnittansicht des in 2 dargestellten zweiten Bauteils,
- 4 eine schematische Darstellung eines ersten Bauteils mit einem Rastelement,
- 5 eine Schnittansicht eines ersten Bauteils nach erfolgtem Einrasten in das zweite Bauteil,
- 6 eine schematische Darstellung eines Auslösevorgangs mittels eines Auslöseelements.
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Im Folgenden werden einander ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Einrastvorgangs des erfindungsgemäßen Clipsystems 100. Das dargestellte Clipsystem 100 umfasst ein erstes Bauteil 102, an welchem ein Rastelement 104 angeordnet ist, und ein zweites Bauteil 106, welches ein erstes Element 108 und ein zweites Element 110 umfasst. Das Rastelement 104 ist in der dargestellten Ausführungsform als Stift mit keilförmigem Endabschnitt 112 ausgeführt. Bei dem ersten Bauteil 102 kann es sich beispielsweise um eine Kunststoffblende für einen Fahrzeuginnenraum handeln, während es sich bei dem zweiten Bauteil 106 beispielsweise um ein Trägerelement einer Fahrzeugkarosserie handeln kann.
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Wie in 1 a) dargestellt, bilden das erste Element 108 und das zweite Element 110 eine Aufnahme für das Rastelement 104. Dabei sind die der Aufnahme zugewandten Endflächen 114 und 116 des ersten Elements 110 und des zweiten Elements 108 zur Aufnahme hin abgeschrägt.
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Wie in 1 a) durch den Pfeil 118 angedeutet, wird bei einem Einrastvorgang das erste Bauteil 102 auf das zweite Bauteil 106 zu bewegt. Dabei gleitet der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 an den abgeschrägten Endflächen 114 und 116 entlang. Da die Endflächen 114 und 116 zur Aufnahme des zweiten Bauteils 106 hin abgeschrägt sind, wird das Rastelement 104 bei einer Einrastbe- wegung des ersten Bauteils 102 entlang der Richtung von Pfeil 118 zur Aufnahme hingeführt und das Bauteil 102 auf die Aufnahme zentriert. In der in 1 a) dargestellten Situation befindet sich das Rastelement 104 bereits in Kontakt mit beiden Elementen 108, 110 des zweiten Bauteils 106. Demnach wurde das erste Bauteil 102 durch die Bewegung entlang der Richtung von Pfeil 118 aufgrund des abgeschrägten Verlaufs der Endflächen 114 und 116 bereits auf die Aufnahme zentriert.
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Wie in 1 b) dargestellt, übt bei einer weiteren Bewegung des ersten Bauteils 102 entlang der Richtung von Pfeil 118 das Rastelement 104 eine Kraft, dargestellt durch den Pfeil 120, auf das zweite Element 110 aus. In der in 1 b) dargestellten Ausführungsform wird diese Kraft im Wesentlichen durch die abgeschrägten Endflächen 114 und 116, an denen der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 entlanggleitet, vermittelt. Aufgrund der elastischen Ausführungen des zweiten Elements 110 reagiert das Element 110 auf das Einwirken der Kraft durch eine Auslenkung in Richtung von Pfeil 120. Dabei kann durch eine entsprechend gestaltete Ausnehmung in dem zweiten Element 110 der Knickpunkt 122 des zweiten Elements 110, um den sich das zweite Element 110 bei Einwirken einer Kraft verbiegt, festgelegt werden.
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In der 1 c) ist das Clipsystem 100 im eingerasteten Zustand dargestellt. Dabei wurde das erste Bauteil 102 so weit entlang der Richtung von Pfeil 118 verschoben, dass nunmehr der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 das erste Element 108 formschlüssig hintergreift. Gleichzeitig ist das zweite Element 110 in die in 1 a) dargestellte Ausgangsposition zurückgeschwenkt, was durch den Pfeil 124 angedeutet ist. In der in 1 c) dargestellten Position ist das erste Bauteil 102 nunmehr sicher mit dem zweiten Bauteil 106 verrastet. Um die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 102 und dem zweiten Bauteil 106 zu lösen, wäre es nun notwendig, das zweite Element 110 entgegen der Richtung von Pfeil 124 zu verschwenken, sodass der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 durch die durch das erste Element 108 und das zweite Element 110 gebildete Aufnahme geführt werden kann.
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In der 2 ist eine Ausführungsform eines zweiten Bauteils 106 dargestellt. Das Bauteil 106 weist eine Ausnehmung 126 mit Seitenwänden 128 auf. Durch Ausschnitte 130, welche parallel zu dein Seitenwänden 128 der Ausnehmung 126 verlaufen, ist an der Unterseite der Ausnehmung 126 ein elastisch verschwenkbares, längliches zweites Element 110 ausgebildet. Ferner sind seitlich der Ausnehmung 126 links und rechts an dem zweiten Bauteil 106 rampenförmige Fortsätze 132 angeordnet.
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Die 3 zeigt eine Schnittansicht des in 2 dargestellten zweiten Bauteils 106. Der Schnitt erfolgte hierbei in Längsrichtung des zweiten Elements 110 parallel zu den Seitenwänden 128 mittig durch die Ausnehmung 126.
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Durch den über dem zweiten Element 110 befindlichen Vorsprung des zweiten Bauteils 106 wird das erste Element 108 des zweiten Bauteils 106 gebildet. Entlang der Erstreckungsrichtung des zweiten Elements 110 erstrecken sich die Ausschnitte 130. Durch eine geeignete Wahl der Tiefe der Ausschnitte 130 kann die Federkonstante des zweiten Elements 110 gezielt eingestellt werden. Beispielsweise weist das zweite Element 110 bei sehr kurzen Ausschnitten 130 eine hohe Federkonstante auf, während die Federkonstante bei sehr tiefen Ausschnitten 130 reduziert ist. Ferner ist in der 3 einer der seitlich der Ausnehmungen 126 angeordneten Fortsätze 132 dargestellt.
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Die 4 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Bauteils 102, welches gegenstückig zu dem in 2 dargestellten zweiten Bauteil 106 ausgeführt ist. Das erste Bauteil 102 weist dabei ein Rastelement 104 mit einem keilförmigen Endabschnitt 112 auf. Seitlich des Rastelements 104 sind ferner Positionierungselemente 134 an dem ersten Bauteil 102 angeordnet. Bei den Positionierungselementen 134 handelt es sich um von dem ersten Bauteil 102 wegweisende Laschen, welche sich parallel zu dem Rastelement 104 erstrecken. Dabei weisen die Positionierungselemente einen T-förmigen Querschnitt auf. Durch die T-Form des Laschenquerschnitts weisen die Positionierungselemente 134 eine hohe Festigkeit gegenüber Krafteinwirkungen senkrecht zur Richtung einer Einrastbewegung (siehe 1) auf.
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Gleichzeitig kann der senkrecht stehende Teil des T-Querschnitts als Führungskomponente dienen. Hierzu können in dem zweiten Bauteil 106 zu den Positionierungselementen 134 gegenstückige Ausnehmungen oder Aufnahmen vorgesehen sein, in die die Positionierungselemente 134 bei einer Einrastbewegung eingreifen. Hierdurch kann die das erste Bauteil 102 während eines Einrastvorgangs in seinen Bewegungsfreiheitsgraden weiter eingeschränkt werden, wodurch das Einrasten vereinfacht und ein fehlerhaftes Einrasten des ersten Bauteils 102 vermieden werden.
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Bei einem Einrasten des in 4 dargestellten ersten Bauteils 102 in das in 2 dargestellte zweite Bauteil 106 würde zunächst das erste Bauteil 102 mit seinem Rastelement 104 grob auf die Ausnehmung 126 des zweiten Bauteils 106 ausgerichtet. Anschließend würde das erste Bauteil 102 auf das zweite Bauteil 106 zubewegt, sodass das Rastelement 104 des ersten Bauteils 102 auf eine der Endflächen 114 oder 116 des zweiten Bauteils 106 trifft. Weiter treffen ab einem durch die Länge der Positionierungselemente 134 definierten Abstand zwischen dem ersten Bauteil 102 und dem zweiten Bauteil 106 die Positionierungselemente 134 auf die abgeschrägten Fortsätze 132 des zweiten Bauteils 106.
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Wird nun das erste Bauteil 102 weiter auf das zweiten Bauteil 106 zu bewegt gleiten einerseits die Positionierungselemente 134 über die abgeschrägten Flächen der Fortsätze 132, während gleichzeitig das Rastelement 104 durch die abgeschrägten Endflächen 114 und 116 des ersten 108 und zweiten Elements 110 des zweiten Bauteils 106 geführt werden. Hierdurch wird das erste Bauteil 102 bei einer Bewegung auf das zweite Bauteil 106 zu automatisch korrekt auf die Aufnahme des zweiten Bauteils 106 ausgerichtet. Dabei bewirken die rampenförmigen Fortsätze 132 über die Positionierungselemente 134 eine Kraft auf das Rastelement 104 in Richtung auf das erste Element 108. Hierdurch kann vermieden werden, dass das Rastelement 104 des ersten Bauteils 102 bei einer fehlerhaften Ausrichtung des ersten Bauteils 102 bei einer Einrastbewegung beschädigt wird oder nicht korrekt in die Aufnahme des zweiten Bauteils 106 einrastet.
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In dem Moment in dem das Rastelement 104 so weit in die Aufnahme eingeführt wurde, dass der Endabschnitt 112 des Rastelements 104 das erste Element 108 des zweiten Bauteils 108 hintergreift, stoßen die Positionierungselemente 134 an das zweite Bauteil 106 an. Hierdurch wird eine weitere Bewegung des ersten Bauteils 102 in Richtung auf das zweite Bauteil 106 verhindert. Gleichzeitig wurde das erste Bauteil 102 aufgrund des Abgleitens der Positionierungselemente 134 entlang der abgeschrägten Flächen der Fortsätze 132 das erste Bauteil so weit nach oben verschoben, dass es nun einerseits durch die Anpresskraft des elastischen zweiten Elements 110 auf das Rastelement und andererseits durch die Lage der Positionierungselemente 134 auf den abgeschrägten Flächen der Fortsätze 132 in seiner Lage fixiert wird. Dabei bewirken die rampenförmigen Fortsätze 132 durch die Positionierungselemente 134 eine Kraft auf das Rastelement 104 in Richtung auf das erste Element 108, welche die Wirkung des elastischen zweiten Elements 110 unterstützt.
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Dieser Endzustand des Einrastvorgangs ist in 5 dargestellt.
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In der 5 ist eine Schnittansicht des Clipsystems 100 bestehend aus dem ersten Bauteil 102 (dargestellt in 4) und dem zweiten Bauteil 106 (dargestellt in 2) dargestellt, wobei sich das erste Bauteil 102 in der mit dem zweiten Bauteil 106 verrasteten Position befindet. Der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 hintergreift in dieser Position das erste Element 108, sodass zwischen dem Rastelement 104 und dem ersten Element 108 ein Formschluss gebildet ist.. Gleichzeitig übt das zweite Rastelement 110 des zweiten Bauteils 106 eine Kraft auf das Rastelement 104 in Richtung auf das erste Element 108 aus. Hierdurch wird verhindert, dass sich der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 aus dem Formschluss mit dem ersten Element 108 löst.
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Wie weiter in der 5 dargestellt, wurden die Positionierungselemente 134 bei dem Einrastvorgang entlang der rampenförmigen Fortsätze 132 (hier nicht zu sehen) geführt und bilden nunmehr mit dem zweiten Bauteil 106 einen Anschlag für das erste Bauteil 102. Durch den Anschlag ist eine weitere Bewegung des ersten Bauteils 102 auf das zweite Bauteil 106 zu nicht mehr möglich. Hierdurch kann verhindert werden, dass sich das Rastelement 104 aufgrund eines Spiels innerhalb der Rastverbindung ungewollt aus dem Formschluss mit dem ersten Element 108 löst.
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In der 6 ist schematisch ein Auslösevorgang für das Clipsystem 100 dargestellt. In der 6 a) befindet sich das erste Bauteil 102 in der mit dem zweiten Bauteil 106 verrasteten Position. Dabei hintergreift der keilförmige Endabschnitt 112 des Rastelements 104 das erste Element 108 des zweiten Bauteils 106, wobei das Rastelement 104 durch das zweite Element 110 des zweiten Bauteils 106 in seiner Position fixiert ist. Wie in der 6 a) dargestellt, weist das erste Bauteil 102 nunmehr eine Ausnehmung 136 auf, durch welche ein Auslöseelement 138 geführt wird. Die Ausnehmung 136 ist dabei so im ersten Bauteil 102 positioniert, dass das Auslöseelement 138 auf die abgeschrägte Endfläche 114 des zweiten Elements 110 einwirken kann. Durch Verschiebung des Auslöseelements 138 entlang der durch den Pfeil 140 angedeuteten Richtung kann eine Kraft auf das zweite Element 110 ausgeübt werden. Wie in 6 b) dargestellt, führt diese Kraft zu einem Verschwenken des zweiten Elements 110 um den Knickpunkt 122, was durch den Pfeil 142 angedeutet ist. Hierdurch wird die durch das erste Element 108 und das zweite Element 110 gebildete Aufnahme für das Rastelement 104 vergrößert.
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Wurde das zweite Element 110 entlang der Richtung von Pfeil 142 weit genug verschwenkt, kann der Formschluss zwischen dem keilförmigen Endabschnitt 112 des Rastelements 104 und dem ersten Element 108 aufgelöst werden. Hierdurch kann das Rastelement 104 aus der Ausnehmung herausgezogen werden, was durch den Pfeil 144 angedeutet ist. Somit ist es durch das dargestellte Auslöseelement 138 auf einfache Art und Weise möglich, die Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 102 und dem zweiten Bauteil 106 des Clipsystems 100 zu lösen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Clipsystem
- 102
- erstes Bauteil
- 104
- Rastelement
- 106
- zweites Bauteil
- 108
- erstes Element
- 110
- zweites Element
- 112
- Endabschnitt
- 114
- Endfläche
- 116
- Endfläche
- 118
- Pfeil
- 120
- Pfeil
- 122
- Knickpunkt
- 124
- Pfeil
- 126
- Ausnehmung
- 128
- Seitenwand
- 130
- Ausschnitt
- 132
- Fortsatz
- 134
- Positionierungselement
- 136
- Aussparung
- 138
- Auslöseelement
- 140
- Pfeil
- 142
- Pfeil
- 144
- Pfeil
