DE102016203142A1

DE102016203142A1 - Befestigungsstecker, Anbauteilbaugruppe, Anbauteilanordnung

Info

Publication number: DE102016203142A1
Application number: DE102016203142.2A
Authority: DE
Inventors: Niels Rütthard; Heiko Schönewald; Harald Hein; Christoph Goedecke
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2017-08-31

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsstecker (1) zur Befestigung eines Anbauteils (25) an einem Trägerelement (26), insbesondere einer Karosserie (27) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Steckerelement (2), das eine Einsteckspitze (5) und einen Haltekopf (4) aufweist, und dazu ausgebildet ist, mit der Einsteckspitze (5) in eine Befestigungsöffnung (29) des Trägerelements (26) axial eingesteckt zu werden, und das wenigstens ein elastisch verlagerbares Rastelement (7) aufweist, das im in die Befestigungsöffnung (29) eingesteckten Zustand das Trägerelement (26) hintergreift, und mit einer elastisch verformbaren Dichttülle (3), die das Steckerelement (2) mit einem Tüllmantel (13) im Wesentlichen umgibt, an der Einsteckspitze (5) gehalten ist und an ihrem von der Einsteckspitze (5) abgewandten Ende einen ersten Dichtungsring (12) aufweist, der zwischen Haltekopf (4) und Trägerelement (26) verspannbar ist. Es ist vorgesehen, dass die Dichttülle (3) beabstandet zu dem ersten Dichtungsring (12) einen zweiten Dichtungsring (14) aufweist, wobei der zweite Dichtungsring (14) radial weniger weit vorsteht als der erste Dichtungsring (12), sodass der zweite Dichtungsring (14) beim Einstecken durch die Befestigungsöffnung (29) hindurchführbar ist, um das Trägerelement (26) zu hintergreifen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsstecker zur Befestigung eines Anbauteils an einem Trägerelement, insbesondere einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs, mit einem Steckerelement, das eine Einsteckspitze und einen Haltekopf aufweist und dazu ausgebildet ist, mit der Einsteckspitze in eine Befestigungsöffnung des Trägerelements axial eingesteckt zu werden, und das wenigstens ein elastisch verlagerbares Rastelement zum Hintergreifen des Trägerelements im in die Befestigungsöffnung eingesteckten Zustand aufweist, und mit einer elastisch verformbaren Dichttülle, die das Steckerelement mit einem Tüllmantel im Wesentlichen umgibt, an der Einsteckspitze gehalten ist und an ihrem von der Einsteckspitze abgewandten Ende einen ersten Dichtungsring aufweist, der zwischen Haltekopf und Trägerelement verspannbar ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Anbauteilbaugruppe mit einem Anbauteil und mit dem oben beschriebenen Befestigungsstecker, sowie eine Anbauteilanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Anbauteil, einem Trägerelement und dem oben beschriebenen Befestigungsstecker.
Befestigungsstecker der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Für die Montage von Anbauteilen, insbesondere an der Karosserie eines Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise Radlauf-, Tür- oder Schwellerbeplankungen, werden häufig Befestigungsöffnungen an einem Trägerelement beispielsweise der Karosserie benötigt, an welchen die Anbauteile befestigt werden können. Die Kanten dieser Befestigungsöffnungen werden mit Dichttüllen gegen Korrosionen geschützt. Aktuelle Lösungen dichten jedoch das Trägerelement nur an einer Seite ab, wobei insbesondere ein Stanzgrat, der in einem Lackierschritt nicht oder oft nur unzureichend erfasst wird, ungeschützt bleibt. Von dem Stanzgrat ausgehend kann jedoch bei den bekannten Lösungen auch weiterhin Korrosion entstehen.
Ein gattungsgemäßer Befestigungsstecker ist beispielsweise in der Offenlegungsschrift DE 103 04 031 A1 offenbart. Dort ist vorgesehen, dass eine Dichttülle mit einem Steckerelement verbunden ist und dazu an einer Einsteckspitze des Steckerelements gehalten ist. Die becherförmige Dichttülle umschließt das Steckerelement im Wesentlichen, weist jedoch Längsschlitze auf, durch welche elastisch verformbare Rastelemente des Steckerelements hindurchtreten können, die beim Einstecken des Befestigungssteckers in die Befestigungsöffnung zunächst zurückgedrängt werden und anschließend aufgrund ihrer Eigenelastizität nach außen schwenken, dabei die Schlitze der Dichttülle durchtreten und im Anschluss das Trägerelement am Rand der Befestigungsöffnung hintergreifen, sodass der Befestigungsstecker formschlüssig an dem Trägerelement gehalten ist. Die Dichttülle weist dabei einen Dichtrand auf, der auf der den Rastelementen gegenüberliegenden Seite des Befestigungssteckers auf dem Trägerelement aufliegt und insbesondere zwischen einem Haltekopf, der insbesondere mit dem Anbauteil verbunden ist, und dem Trägerelement verspannt, um eine dichte Verbindung zu gewährleisten. Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 048 690 A1 ist ein weiterer Befestigungsstecker bekannt, der zur Befestigung einer Zierleiste an einem Karosserieelement eines Kraftfahrzeugs dient. Auch hier ist ein Steckerelement mit einer Dichttülle umgeben, die zusammen als Befestigungsstecker zur Befestigung des Anbauteils in eine Befestigungsöffnung eingesteckt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Befestigungsstecker zu schaffen, der das Trägerelement im Bereich der Befestigungsöffnung besser vor Feuchtigkeit schützt als bisher.
Der erfindungsgemäße Befestigungsstecker mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass das Trägerelement an beiden Seiten der Befestigungsöffnung, also an der dem Haltekopf zugewandten Seite sowie an der dem Rastelement zugewandten Seite durch die Dichttülle abgedichtet wird, sodass das Risiko von Korrosionsbildung an dem Trägerelement verringert wird. Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Dichttülle beabstandet zu dem ersten Dichtungsring einen zweiten Dichtungsring aufweist, wobei der zweite Dichtungsring von dem Tüllmantel radial weniger weit vorsteht als der erste Dichtungsring, sodass der zweite Dichtungsring beim Einstecken des Befestigungssteckers durch die Befestigungsöffnung hindurchführbar ist, um das Trägerelement zu hintergreifen. Der zweite Dichtungsring hintergreift somit das Trägerelement und liegt an der Rückseite des Trägerelements, vom Haltekopf aus gesehen, an, sodass insbesondere auch ein Stanzgrat an der Rückseite des Trägerelements abgedichtet ist, während der erste Dichtungsring zwischen Haltekopf und Trägerelement verspannt ist und insofern auf der Vorderseite des Trägerelements anliegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Dichtungsring als im Wesentlichen radial ausgerichteter Kragen ausgebildet ist. Damit liegt der erste Dichtungsring im in die Befestigungsöffnung eingesteckten Zustand vorteilhafterweise flächig auf dem Trägerelement zwischen dem Trägerelement und dem Haltekopf auf und dichtet somit die Befestigungsöffnung in Richtung des Haltekopfs beziehungsweise in Richtung des an dem Trägerelement zu befestigenden Anbauteils ab, sodass diese Seite des Trägerelements besonders sicher vor Korrosion geschützt ist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Dichtungsring im unbelasteten Zustand zumindest in einem Übergangsbereich zu dem Tüllenmantel einen spitzen Winkel aufweist, sodass der erste Dichtungsring im Wesentlichen rückversetzt zu dem Ende des Tüllenmantels liegt. Der erste Dichtungsring ragt in diesem Fall nicht vollständig senkrecht von dem Tüllenmantel vor, sondern schließt im Übergangsabschnitt ausgehend von dem Tüllenmantel zunächst einen spitzen Winkel ein. Durch diesen Übergangsbereich wird ein Abschnitt definiert, der ein axiales Überdehnen der Dichtungstülle beim Einstecken des Befestigungssteckers in die Befestigungsöffnung erlaubt, sodass insbesondere das an der Einsteckspitze angeordnete Ende der Dichttülle besonders weit unter elastischer Verformung der Dichtungstülle verschiebbar ist, wodurch insbesondere gewährleistet wird, dass der zweite Dichtungsring vollständig beim Einstecken in die Befestigungsöffnung durch diese hindurch gezogen/geschoben werden kann. Damit wird auf einfache Art und Weise der Vorteil erreicht, dass das sichere Hintergreifen des Trägerelements durch den zweiten Dichtungsring gewährleistet ist. An den Übergängen ist der erste Dichtungsring entweder eckig ausgebildet beziehungsweise mit Spitzen versehen, oder aber gerundet, um ein Einreißen von Material beziehungsweise eine Überbeanspruchung der Dichtungstülle beim Einstecken zu vermeiden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass der zweite Dichtungsring im unbelasteten Zustand mit dem Tüllenmantel einen spitzen Winkel einschließt und auf den ersten Dichtungsring weisend ausgerichtet ist. Der zweite Dichtungsring weist also einen spitzen Winkel auf und ist dadurch auf den ersten Dichtungsring weisend ausgerichtet, sodass er in der Art eines Widerhakens an dem Tüllenmantel ausgebildet ist. Damit ist insbesondere das Einschieben der Dichttülle mit dem zweiten Dichtungsring in die Befestigungsöffnung kraftarm durchführbar, weil die besonders vorteilhafte Ausrichtung und Ausbildung des zweiten Dichtungsrings selbstzentrierend für den zweiten Dichtungsring wirkt und ein elastisches Zurückdrängen des zweiten Dichtungsrings beim Einführen ohne hohen Kraftaufwand ermöglicht.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der zweite Dichtungsring derart breit ausgebildet ist, dass sein freies Ende stets von dem ersten Dichtungsring beabstandet ist. Unter der Breite des zweiten Dichtungsrings wird insofern der Abstand vom Fuß des Dichtungsrings an dem Tüllenmantel bis zu dem freien Ende beziehungsweise der Spitze des zweiten Dichtungsrings verstanden. Dadurch, dass das freie Ende stets beabstandet zu dem ersten Dichtungsring liegt, ist auch bei einem Verformen des zweiten Dichtungsrings, das beim Einschieben in die Befestigungsöffnung erfolgt, sofern diese zweckmäßigerweise einen Durchmesser aufweist, der kleiner ist als der Außendurchmesser des zweiten Dichtungsrings, das freie Ende stets beabstandet zu dem ersten Dichtungsring, sodass der Vorteil gewährleistet ist, dass beim Einstecken des Befestigungssteckers in die Befestigungsöffnung der zweite Dichtungsring jenseits des Trägerelements aufgrund seiner Eigenelastizität nach außen vorspringt und dadurch das Trägerelement hintergreift.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass der minimale Abstand zwischen dem freien Ende des zweiten Dichtungsrings und dem ersten Dichtungsring zumindest im Wesentlichen der Breite des Trägerelements entspricht, durch welches sich die Befestigungsöffnung erstreckt, sodass eine dichtende Anlage des zweiten Dichtungsrings an der Rückseite des Trägerelements gesichert ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Minimalabstand mindestens der Breite des Trägerelements beziehungsweise der axialen Länge der Befestigungsöffnung entspricht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der minimale Abstand geringfügig kleiner ist als die Länge der Befestigungsöffnung, sodass die Dichttülle bei der Montage zunächst überdehnt werden muss, um den zweiten Dichtungsring vollständig durch die Befestigungsöffnung führen zu können. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass anschließend die Eigenelastizität eine erhöhte Rückstellkraft zur Verfügung stellt, welche ein besonders dichtes und sicheres Anliegen des zweiten Dichtungsrings des auf der Rückseite des Trägerelements gewährleistet.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass das Steckerelement dazu ausgebildet ist, im eingesteckten Zustand die Dichttülle zwischen dem Trägerelement und dem Rastelement zu verspannen. Das Steckerelement ist also derart ausgebildet, dass es dann, wenn die Rastelemente aufgrund ihrer Eigenelastizität nach außen zum Hintergreifen des Trägerelements gedrängt werden, die Dichttülle zwischen sich und dem Trägerelement verspannt. Dadurch ist ein sicherer und dichter Sitz der Dichttülle an der Befestigungsöffnung beziehungsweise an dem Trägerelement auch an der Rückseite des Trägerelements vorteilhaft gewährleistet.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das Steckerelement dazu ausgebildet ist, den Tüllenmantel im durch die Befestigungsöffnung eingesteckten Zustand zwischen dem mindestens einen Rastelement und dem Trägerelement zu verspannen. Damit wird die Dichttülle im Bereich des Tüllmantels an der Befestigungsöffnung dichtend angelegt. Hierdurch entsteht ein doppelter Schutz beziehungsweise doppelte Dichtung, nämlich einerseits durch den zweiten Dichtungsring und andererseits durch den Tüllenmantel selbst. Neben der besonders hohen Dichtheit dieser Lösung ergibt sich außerdem auch eine hohe Robustheit der Befestigung.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass die Einsteckspitze eine Raststelle aufweist, an welcher die Dichttülle in einer Vormontageposition axial lösbar gehalten ist. Durch die Raststelle ist gewährleistet, dass die Einsteckspitze und die Dichttülle in ihrer Vormontageposition fest aneinander gehalten sind, sodass durch das Einführen des Steckerelements in die Befestigungsöffnung die Dichttülle mitgenommen und insbesondere derart weit mitgezogen wird, bis der zweite Dichtungsring die Befestigungsöffnung passiert hat. Dadurch, dass die Raststelle derart ausgebildet ist, dass sie eine lösbare Fixierung der Dichttülle gewährleistet, kann bei Überwinden der Haltekraft der Raststelle das Steckerelement von der Dichttülle gelöst und unabhängig von dieser weiter durchgeschoben werden. Dadurch wird es insbesondere erreicht, dass das Steckerelement mit den Rastelementen erst nach dem Eindringen der Dichttülle durch die Befestigungsöffnung hindurchgeführt/geschoben wird. Damit erfolgt eine vorteilhafte schrittweise Montage des Befestigungssteckers. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist außerdem vorgesehen, dass die Dichttülle an der Einsteckspitze, insbesondere an der Raststelle, formschlüssig gehalten ist. Dadurch wird erreicht, dass ein besonders sicherer Halt der Dichttülle an der Einsteckspitze beziehungsweise an dem Steckerelement gewährleistet ist. Durch den Formschluss ist auch auf einfache Art und Weise eine hohe Grenzkraft definierbar, die überwunden werden muss, um die Dichttülle, wie zuvor beschrieben, von der Einsteckspitze zu lösen.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Steckerelement mit der Einsteckspitze und dem mindestens einen Rastelement und dem Haltekopf einstückig ausgebildet ist. Dadurch ist der Befestigungsstecker letztendlich zweiteilig ausgebildet, mit dem Steckerelement und der Dichttülle. Hierdurch ergeben sich eine einfache Montage und Vormontage sowie geringe Herstellungskosten.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist bevorzugt vorgesehen, dass die Dichttülle an der Einsteckspitze formschlüssig unverlierbar gehalten ist. Dadurch ist gewährleistet, dass die Dichttülle stets beim Einschieben des Steckerelements mit dem Steckerelement zusammen durch die Befestigungsöffnung geschoben wird. Ein versehentliches beziehungsweise frühzeitiges Lösen der Dichttülle von dem Steckerelement wird dadurch sicher verhindert.
Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Steckerelement zumindest zweiteilig ausgebildet ist, und dass der Haltekopf und die Rastelemente ein erstes Steckerteil und die Einsteckspitze eine zweites Steckerteil bilden, wobei das erste Steckerteil axial zu dem zweiten Steckerteil beziehungsweise der Einsteckspitze verlagerbar angeordnet ist. Damit sind die Rastelemente relativ zu der Einsteckspitze axial verlagerbar, sodass auch dann, wenn die Dichttülle fest mit der Einsteckspitze verbunden ist, insbesondere unverlierbar, das mindestens eine Rastelement nachträglich durch die Befestigungsöffnung geschoben werden kann. Diese zweiteilige Ausbildung gewährleistet den Vorteil, dass ein verfrühtes Lösen der Dichttülle von der Einsteckspitze einerseits nicht möglich ist, und andererseits dennoch das nachträgliche Einführen der Rastelemente gewährleistet wird, ohne dass dazu die Dichttülle über die Maßen hinaus gelastet werden muss.
Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass das zweite Steckerteil beziehungsweise die Einsteckspitze wenigstens eine Raststelle aufweist, an welcher das erste Steckerteil in einer Vormontageposition axial lösbar arretiert ist. Damit ist zur Vormontage gewährleistet, dass mittels des Steckerelements zuerst die Dichttülle durch die Befestigungsöffnung hindurch geschoben wird, bevor das oder die Rastelemente relativ bezüglich des ersten Steckerteils durch die Befestigungsöffnung nachgeschoben werden. Durch die Raststelle wird gewährleistet, dass der Befestigungsstecker in der Vormontageposition einfach gehandhabt und an der gewünschten Stelle des Trägerteils angebracht werden kann, und dass im ersten Montageschritt die Dichttülle mit dem zweiten Dichtungsring sicher durch die Befestigungsöffnung gezogen werden kann.
Die erfindungsgemäße Anbauteilbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 14 zeichnet sich durch den erfindungsgemäßen Befestigungsstecker aus. Es ergeben sich dabei die bereits genannten Vorteile. Insbesondere ist vorgesehen, dass das Anbauteil mit dem Haltekopf des Befestigungssteckers fest verbunden ist, sodass die Anbauteilgruppe einfach dem Trägerelement zugeführt und daran befestigt werden kann. Es ergibt sich hierdurch eine schnelle und kostengünstige Montage.
Die erfindungsgemäße Anbauteilanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 15 zeichnet sich durch den erfindungsgemäßen Befestigungsstecker beziehungsweise die erfindungsgemäße Anbauteilgruppe aus Befestigungsstecker und Anbauteil aus. Es ergeben sich dadurch die bereits genannten Vorteile.
Weitere Vorteile und bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich insbesondere aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigen
1 einen Befestigungsstecker gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einer Längsschnittdarstellung,
2 den Befestigungsstecker in einer perspektivischen Darstellung,
3 ein zweites Ausführungsbeispiel des Befestigungssteckers in einer Längsschnittdarstellung,
4A bis 4E einen Montageprozess des Befestigungssteckers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel und
5A bis 5E Detailansichten des Befestigungssteckers bei der Montage.
1 zeigt in einer Längsschnittdarstellung einen Befestigungsstecker 1, der dazu ausgebildet ist, ein Anbauteil an einer Karosserie eines Kraftfahrzeugs zu befestigen. Dabei dient der Befestigungsstecker 1 dazu, durch eine Befestigungsöffnung eines Trägerelements der Karosserie des Kraftfahrzeugs eingesteckt zu werden, um durch eine Klips- beziehungsweise Rastverbindung das Anbauteil an dem Karosserieelement formschlüssig dauerhaft zu arretieren. Außerdem erlaubt der gezeigte Befestigungsstecker 1, dass die Befestigungsöffnung vor Feuchtigkeit geschützt ist, sodass Korrosionserscheinungen an dem Trägerelement vermieden werden, insbesondere auch dann, wenn die Befestigungsöffnung in das Trägerelement durch einen nachträglichen Stanzvorgang oder Bohrvorgang eingebracht wurde, durch welchen eine Oxidations-Schutzschicht des Trägerelements bereichsweise zerstört wurde.
Der Befestigungsstecker 1 weist dazu ein Steckerelement 2 sowie eine elastische Dichttülle 3 auf. Das Steckerelement 2 ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einstückig ausgebildet und weist dazu einen Haltekopf 4 auf, der zur Befestigung an dem Anbauteil ausgebildet ist, sowie eine Einsteckspitze 5, die dazu ausgebildet ist, in die Befestigungsöffnung eingeschoben zu werden. Die Einsteckspitze 5 ist am Ende eines von dem Haltekopf 4 ausgehenden Schafts 6 ausgebildet. An dem Schaft 6 sind außerdem zwei einander gegenüberliegend angeordnete und elastisch verformbare Rastelemente 7 angeformt, die ihre Ursprung etwa mittig zwischen dem Haltekopf 4 und der Einsteckspitze 5 haben. Die Rastelemente 7 ragen in Richtung des Haltekopfs 4 und sind elastisch nach innen beziehungsweise in Richtung auf den Schaft 6 zu elastisch verlagerbar.
Die Einsteckspitze 5 weist eine umlaufende Ringnut 8 auf, die zur Halterung der Dichttülle 3 dient. Die Dichttülle 3 weist einen im Wesentlichen V-förmigen Längsschnitt auf, wobei ihre Spitze der Einsteckspitze 5 zugeordnet ist. An ihrer Spitze weist die Dichttülle 3 eine Öffnung 9 auf, durch welche das Steckerelement 2 mit der Einsteckspitze 5 einsteckbar ist. Der Boden 10 der Dichttülle 3 weist an der Spitze der Dichttülle 3 eine Höhe auf, die im Wesentlich der Breite der Ringnut 8 entspricht, sodass die Dichttülle 3 mit ihrer Spitze in die Ringnut 8 der Einsteckspitze 5 eingreift, um daran formschlüssig gehalten zu sein. Die Dichttülle 3 ist damit axial an dem Steckerelement 2 gehalten. Alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die Ringnut 8 wesentlich breiter als die Dichthülle an ihrer Spitze ausgebildet ist, sodass die Dichttülle 3 innerhalb der Ringnut axial entlang des Schafts verschieblich gelagert ist. Dadurch ist die Position der Dichttülle 3 an dem Schaft 6 von einer ersten Vormontageposition in eine zweite Vormontageposition mit nur geringem Kraftaufwand verschiebbar. Dadurch wird beispielsweise gewährleistet, dass die Dichttülle 3 zunächst beabstandet zu den Rastelementen 7 angeordnet ist, und erst bei weiterem Einschieben des Steckerelements in die Befestigungsöffnung in Richtung der Rastelemente geschoben wird. Die Ringnut 8 bildet eine Raststelle 16, welche die Dichttülle 3 an dem Steckerelement 2 lösbar arretiert. Bei Aufwenden einer ausreichend hohen Kraft kann somit das Steckerelement 2 mit der Einsteckspitze 5 vollständig durch die Öffnung 9 der Dichttülle 3 hindurchgeschoben werden, sodass das Steckerelement 2 axial relativ zu der Dichthülle 3 verlagerbar ist, um dem Befestigungsstecker 1 in seine Endmontagestellung zu bringen. 1 zeig insofern eine Vormontagestellung beziehungsweise Ausbildung des Befestigungssteckers 1, bei welchem die Dichttülle 3 an dem Steckerelement 2 axial lösbar gehalten ist.
2 zeigt den Befestigungsstecker 1 in einer perspektivischen Darstellung. Auch hier ist zu erkennen, dass in der Vormontageposition die Dichttülle 3 von der Einsteckspitze 5 bis an die Rastelemente 7 heran ragt. Wie bereits erwähnt, kann jedoch eine Ausgestaltung vorgesehen sein, bei welcher ein axialer Abstand zwischen Rastelementen 7 und Dichttülle 3 in der Vormontageposition verbleibt. Aus der beabstandeten Anordnung ergibt sich der Vorteil, dass bei elastischer Beanspruchung der Dichttülle 3 während des Einsteckvorgangs die Rastelemente nicht sofort auf die Dichttülle 3 drücken, sondern zunächst frei in Richtung der Dichttülle 3 bewegbar sind, um den Einsteckvorgang zu erleichtern. Wie insbesondere aus 1 ersichtlich weist die Dichttülle 3 an ihrem von der Einsteckspitze 5 abgewandten Ende einen im Wesentlichen radial abstehenden Kragen 11 auf, der einen ersten Dichtungsring 12 bildet. Im Übergangsbereich zu einem Tüllenmantel 13 der Dichttülle 3 ist der Kragen 11 beziehungsweise der Dichtungsring 12 derart ausgebildet, dass er bereichsweise einen spitzen Winkel mit dem Tüllenmantel 13 einschließt. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist dabei der Tüllenmantel 13 im Übergang zu dem Kragen 11 eine im Wesentlichen gleichbleibende Stärke beziehungsweise Dicke auf. Alternativ kann auf den spitzen Winkel auch verzichtet und beispielsweise ein rechter Winkel zwischen Tüllenmantel 13 und Dichtungsring 12 ausgebildet sein. Auch ist es denkbar, die Dicke des Tüllenmantels im Übergang zu dem Kragen 11 in einer variierenden Dicke beziehungsweise Breite zu gestalten, sodass sich Vorteile bezüglich der elastischen Verformung ergeben.
Zwischen dem Kragen 11 und der Einsteckspitze 5 beziehungsweise dem Boden 10 ist an dem Tüllenmantel 13 ein zweiter Dichtungsring 14 angeformt, der im Längsschnitt gesehen mit dem Tüllenmantel 13 ebenfalls einen spitzen Winkel einschließt und auf den ersten Dichtungsring 12 weist. Dadurch wird eine Art nahezu dreieckförmiger Hohlraum zwischen den Dichtungsringen 14 und 12 gebildet. Ein freies Ende 15 des Dichtungsrings 14, das dem Dichtungsring 12 zugewandt ist, liegt dabei beabstandet zu dem Dichtungsring 12. Die Länge und Anordnung des Dichtungsrings 14 ist dabei derart gewählt, dass der minimale Abstand zwischen dem freien Ende 15 und dem Dichtungsring 12 bei elastischer Verformung beziehungsweise axialer Überdehnung der Dichttülle 3 beim Einsteckvorgang im Wesentlichen der Breite des Trägerelements entspricht, an welchem der Befestigungsstecker 1 angeordnet werden soll. Dazu wird in Bezug auf 4 und 5 später näher eingegangen. Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass die Anordnung des Dichtungsrings 14 derart gewählt ist, dass der maximale Abstand des Dichtungsrings 14 zu dem Dichtungsring 12 kleiner ist als die Breite des Trägerelements, um stets ein dichtes Umfassen beziehungsweise ein sicheres Abdichten des Trägerelements 12 beidseitig im Bereich der Befestigungsöffnung zu gewährleisten.
Weil in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Vormontagestellung der Kragen 11 beziehungsweise der Dichtungsring 12 nahezu im Ursprung der Rastelemente 7 an diesen anliegen, rutschen die Rastelemente 7 in den Bereich der Dichttülle 3 vollständig hinein, wenn der Befestigungsstecker 1 durch Überwinden der Haltekraft der Raststelle 16 in seine Endmontagestellung gebracht wird. Dies wird in Bezug auf 4 bis 5 später näher erläutert.
3 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel des Befestigungssteckers 1, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass das Steckerelement 2 zweiteilig ausgebildet ist. Dabei weist das Steckerelement 2 ein erstes Steckerteil 17 und ein zweites Steckerteil 18 auf. Das zweite Steckerteil 18 weist die Einsteckspitze 5 sowie den sich daran anschließenden Schaft 6 auf. Das erste Steckerteil 17 weist den Haltekopf 4 sowie die daran angeordneten Rastelemente 7 auf. Das Steckerteil 17 ist dabei hülsenförmig ausgebildet zur Aufnahme des Schafts 6 des Steckerteils 18, sodass das Steckerteil 17 axial entlang des Schafts 6 verschiebbar ist. Der Schaft 6 weist auch hierbei eine Raststelle 18 zur lösbaren Arretierung des Steckerteils 17 an dem Schaft 6 in axialer Richtung auf. Die Raststelle 18 wird dabei durch zwei ringförmige Radialvorsprünge 20 gebildet (Raststelle 19), die zwischen sich eine Vertiefung ausbilden, in welche das Steckerteil 17 mit einem radial nach innen vorstehenden Vorsprung 21 eingreifen kann und in einer Vormontagestellung eingreift. Der Vorsprung 21 ist dabei etwa auf Höhe des Ursprungs der Rastelemente 7 ausgebildet, sodass in der Vormontagestellung, wie auch in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel, der Kragen 11 nahezu an den Rastelementen 7 anliegt. Jedoch kann auch hier vorgesehen sein, wie zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel bereits erläutert, dass in der Vormontagestellung die Dichttülle 3 beabstandet zu den Rastelementen 7 liegt.
Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Dichttülle 3 nunmehr verliersicher an dem Steckerelement 2 gehalten. Dazu weist der Schaft 6 nahe zu der Einsteckspitze 5 einen Radialvorsprung 22 auf, der in einer Radialaufnahme 23 der Dichttülle 3 formschlüssig einliegt. Zusätzlich ist ein optionales Stützelement 24 vorgesehen, das als Stützhülse ausgebildet ist, die einen V-förmigen Längsschnitt, wie in 3 gezeigt, aufweist. Das Stützelement 24 ist dabei zwischen Einsteckspitze 5 und der Dichttülle 3 gehalten, sodass die Dichttülle 3 an ihrer Spitze zwischen dem Radialvorsprung 22 und dem Stützelement 24 unverlierbar gehalten ist. Während das Steckerelement 2 in den beiden Ausführungsbeispielen vorteilhafterweise aus Kunststoff gefertigt ist, ist die Stützhülse bevorzugt aus einem härteren Material, insbesondere aus einem Metall, beispielsweise als Blech- oder Stahlhülse, ausgebildet. Jedoch ist auch eine Ausbildung des Stützelements 24 aus Kunststoff, insbesondere aus dem gleichen Material wie das Steckerelement 2 möglich und alternativ vorgesehen. Insbesondere ist das Stützelement aus einem Weichmaterial gefertigt. Darüber hinaus beschränkt sich die Verwendung des Stützelements 24 nicht nur auf das Ausführungsbeispiel von 3. Vielmehr kann das Stützelement 24 auch bei dem Befestigungsstecker 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen werden.
Ein weiterer Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel liegt darin, dass der erste Dichtungsring 12 im Bereich des Übergangs zu dem Tüllenmantel 13 einen verringerten Querschnitt aufweist, wodurch der spitze Winkel zwischen Dichtungsring 12 und Tüllenmantel 13 gebildet wird.
Mit Bezug auf 4 und 5 soll nunmehr die Funktionsweise des Befestigungssteckers anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert werden, bei welchem ein Anbauteil 25 an einem Trägerelement 26 einer hier nicht näher dargestellten Karosserie 27 eines Kraftfahrzeugs befestigt werden soll. Zur besseren Übersicht ist das Trägerelement 26 lediglich in 4A gezeigt. 4A zeigt insofern eine Anbauteilanordnung bei der Montage. Vorteilhafterweise ist der Befestigungsstecker 1 bereits fest mit dem Anbauteil 25 verbunden, sodass diese zusammen eine Anbauteilbaugruppe 28 bilden, die dem Trägerelement 26 zugeführt werden kann. Der Befestigungsstecker 1 ist dabei gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet. In den 4 und 5 ist außerdem vereinfach dargestellt ein Stanzgrat 31, der sich aus der Herstellung der Befestigungsöffnung 29 in dem Trägerelement 26 ergibt und von der Rückseite des Trägerelements 26 vorsteht.
Das Trägerelement 26 weist eine Befestigungsöffnung 29 auf, in welche der Befestigungsstecker 1 mit der Einsteckspitze 5 zuerst eingeschoben wird, wie durch einen Pfeil 30 gezeigt. 4A zeigt dabei den Befestigungsstecker 1 in dem Moment, in welchem die Einsteckspitze 5 in der Befestigungsöffnung 29 liegt. Die 5A bis 5E zeigen korrespondierend zu den 4A bis 4E jeweils eine Detailansicht der Anbaugruppenanordnung im Bereich der Dichtungsringe 12 und 14. Die Detailansichten veranschaulichen den Montageprozess und die Vorteile der vorteilhaften Ausbildung des Befestigungssteckers 1.
Der Befestigungsstecker 1 wird derart weit eingeschoben, bis die Befestigungsspitze 5 die Befestigungsöffnung 29 vollständig durchdrungen hat, wie in 4B gezeigt. Gemäß 4B wird der Befestigungsstecker 1 derart weit eingeführt, bis der erste Dichtungsring 12 auf der Vorderseite des Trägerelements 26 zur Auflage kommt. Wie in 5B gezeigt, weist die Dichttülle 3 bezogen auf den Dichtungsring 12 noch ihre ursprüngliche Form auf. Lediglich der Dichtungsring 14 ist durch das Trägerelement 26 radial nach innen elastisch verformt worden, sodass der spitze Winkel zwischen Dichtungsring 14 und Tüllenmantel 13 verkleinert wurde. Wie in 5B ersichtlich, weist auch hier das freie Ende 15 des Dichtungsrings 14 einen Abstand zu dem Dichtungsring 12 insbesondere in dem Übergangsbereich zu dem Tüllenmantel 13 auf.
Wird der Befestigungsstecker 1 weiter in die Befestigungsöffnung 29 eingeschoben und elastisch verformt, wie in den 4C und 5C gezeigt, so wird die Dichttülle 3 insbesondere im Bereich des Übergangs von Dichtungsring 12 zu Tüllenmantel 13 überdehnt beziehungsweise elastisch derart weit verformt, dass das freie Ende 15 durch die Befestigungsöffnung 29 vollständig hindurch geschoben wird, bis es, wie in den 4D und 5D gezeigt, aufgrund seiner Eigenelastizität nach Überwinden des Stanzgrats 31 radial nach außen vorspringt und dadurch das Trägerelement 26 an seiner Rückseite hintergreift, sodass das Trägerelement 26 zwischen dem Dichtungsring 12 und dem Dichtungsring 14 liegt.
Abschließend wird der Befestigungsstecker 1 weiter mit einer Kraft in Richtung des Pfeils 30 beaufschlagt, bis die Verrastung zwischen Steckerelement 2 und Dichttülle 3 aufgelöst und die Einsteckspitze 5 durch die Dichttülle 3 hindurch geschoben wird, wie in 4E und 5E gezeigt. Dadurch gelangen die Rastelemente in die Dichttülle 3 hinein und der Haltekopf 4 gelangt auf den Dichtungsring 12, sodass diese zwischen Haltekopf 4 und Trägerelement 26 elastisch vorgespannt beziehungsweise verspannt wird. Die Rastelemente 7 werden zunächst beim Durchschieben durch die Befestigungsöffnung 29 radial nach innen elastisch verlagert und drängten nach Durchtreten der Befestigungsöffnung 29 wieder radial nach außen, wodurch sie die Dichttülle 3 von innen nach außen drängen. Dadurch wird die Dichttülle 3 in dem Bereich zwischen den Dichtungsringen 12 und 14 derart gegen das Trägerelement 26 gepresst, dass die Dichthülle 3 die Befestigungsöffnung 29 beziehungsweise den Rand der Befestigungsöffnung 29 vollumfänglich auch an der Rückseite des Trägerelements 26 umfängt, gleichzeitig wird das freie Ende 15 des Dichtungsrings 14 an die Rückseite des Trägerelements 26 gedrückt. Hierdurch wird erreicht, dass das Trägerelement 26 im Bereich der Befestigungsöffnung 29 sicher vor Feuchtigkeit geschützt ist, wodurch Korrosionserscheinungen an dem Trägerelement 26 dauerhaft vermieden werden.
Bei der Verwendung des Befestigungssteckers 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von 3 erfolgt der Montageprozess ähnlich, wobei nicht das Steckerelement 6 von der Dichttülle 3 im letzten Schritt gelöst wird, sondern das Steckerteil 17 von dem Steckerteil 18, sodass das Steckerteil 17 mit den Rastelementen 7 entlang des Schafts 6 in Richtung der Einsteckspitze 5 axial verschoben wird, wodurch ebenfalls die Rastelemente 7 in die Dichttülle 3 hinein geraten und dadurch, wie in 5E gezeigt, die Dichttülle 3 gegen das Trägerelement 26 pressen, sodass dieses vollumfänglich an Vorder- und Rückseite des Trägerelements 26 im Bereich der Befestigungsöffnung 29 abgedichtet wird/ist. Die unterschiedlichen Materialstärken der Dichttülle 3 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel gewährleisten ein gezieltes Strecken und Positionieren der Dichttülle 3 beim Überdehnen. Durch die Materialstärkenveränderung wird somit das Hintergreifen des Trägerelements 26 durch den zweiten Dichtungsring 14 vereinfacht.
Das Lösen des Steckerteils 17 von dem Steckerteil 18 erfolgt dabei dadurch, dass der Vorsprung 21 über den Radialvorsprung 20 in Richtung der Einsteckspitze 5 hinweggeschoben wird. Aufgrund der vorteilhaften Ausbildung des Befestigungssteckers 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird dies dadurch erleichtert, dass der zwischen dem Vorsprung 21 und dem Haltekopf 4 liegende Radialvorsprung 20 als Hebelpunkt für das Steckerteil 17 im Bereich des Fußes der Rastelemente 7 fungiert. Werden die beiden Rastelemente 7 radial aufeinander zu bewegt, so wird durch die Hebelwirkung der Vorsprung 21 von dem Steckerteil 18 radial angehoben, sodass er leicht über den zweiten Radialvorsprung 20 hinwegschiebbar ist.
Optional weist der Befestigungsstecker 1 am Ursprung der Rastelemente 7 einen konischen Ansatz 32 auf, der ein sicheres Abdichten zwischen Rastelementen 7 und Dichttülle 3 gewährleistet. Weiterhin weist der Befestigungsstecker 1 optional eine Demontagehilfe 33 auf, die ein einfaches Lösen des Befestigungssteckers 1 nach der Montage zerstörungsfrei erlaubt. Vorliegend ist der Demontagehilfe 33 am freien Ende der Rastelemente 7 jeweils als ein vorstehender Vorsprung ausgebildet, der auch im montierten Zustand frei beziehungsweise beabstandet von der Dichttülle 3 vorliegt, sodass er durch ein entsprechendes Werkzeug greifbar und damit von dem Trägerelement 26 lösbar ist.
Weiterhin ist optional vorgesehen, dass das Steckerelement 2 eingezogene Kanten aufweist, die auf dem Lochdurchmesser der Befestigungsöffnung 26 angepasst sind, sodass eine gleichmäßige Spannungsverteilung in der Dichttülle 3 beim elastischem Verformen, insbesondere beim Überdehnen, gewährleistet ist. Außerdem ist optional vorgesehen, dass der Haltekopf 4 eine an das jeweilige Anbauteil angepasste Aufnahme, insbesondere Retainer-Aufnahmer zur Integration in eine laufende Serie aufweist.
Bezugszeichenliste

1: Befestigungsstecker
2: Steckerelement
3: Dichttülle
4: Haltekopf
5: Einsteckspitze
6: Schaft
7: Rastelement
8: Ringnut
9: Öffnung
10: Boden
11: Kragen
12: Dichtungsring
13: Tüllenmantel
14: Dichtungsring
15: freies Ende
16: Raststelle
17: Steckerteil
18: Steckerteil
19: Raststelle
20: Radialvorsprung
21: Vorsprung
22: Radialvorsprung
23: Radialaufnahme
24: Stützelement
25: Anbauteil
26: Trägerelement
27: Karosserie
28: Anbauteilbaugruppe
29: Befestigungsöffnung
30: Pfeil
31: Stanzgrat
32: konischer Ansatz
33: Demontagehilfe

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10304031 A1 [0004]
DE 102010048690 A1 [0004]

Claims

Befestigungsstecker (1) zur Befestigung eines Anbauteils (25) an einem Trägerelement (26), insbesondere einer Karosserie (27) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Steckerelement (2), das eine Einsteckspitze (5) und einen Haltekopf (4) aufweist, und dazu ausgebildet ist, mit der Einsteckspitze (5) in eine Befestigungsöffnung (29) des Trägerelements (26) axial eingesteckt zu werden, und das wenigstens ein elastisch verlagerbares Rastelement (7) zum Hintergreifen des Trägerelement (26) im in die Befestigungsöffnung (29) eingesteckten Zustand aufweist, und mit einer elastisch verformbaren Dichttülle (3), die das Steckerelement (2) mit einem Tüllmantel (13) im Wesentlichen umgibt, an der Einsteckspitze (5) gehalten ist und an ihrem von der Einsteckspitze (5) abgewandten Ende einen ersten Dichtungsring (12) aufweist, der zwischen Haltekopf (4) und Trägerelement (26) verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichttülle (3) beabstandet zu dem ersten Dichtungsring (12) einen zweiten Dichtungsring (14) aufweist, wobei der zweite Dichtungsring (14) radial weniger weit vorsteht als der erste Dichtungsring (12), sodass der zweite Dichtungsring (14) beim Einstecken durch die Befestigungsöffnung (29) hindurchführbar ist, um das Trägerelement (26) zu hintergreifen.
Befestigungsstecker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtungsring (12) als im Wesentlichen radial ausgerichteter Kragen (11) ausgebildet ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Dichtungsring (12) im unbelasteten Zustand zumindest in einem Übergangsbereich zu dem Tüllmantel (13) einen spitzen Winkel aufweist, sodass der erste Dichtungsring (12) im Wesentlichen rückversetzt zu dem Ende des Tüllmantels (13) liegt.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtungsring (14) im unbelasteten Zustand mit dem Tüllmantel (13) einen spitzen Winkel einschließt und auf den ersten Dichtungsring (12) weisend ausgerichtet ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Dichtungsring (14) derart lang ausgebildet ist, dass ein freies Ende (15) stets von dem ersten Dichtungsring (12) beabstandet ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand zwischen dem freien Ende (15) des zweiten Dichtungsrings (14) und dem ersten Dichtungsring (12) bei elastischer Verformung der Dichttülle (3) beim Einsteckvorgang zumindest im Wesentlichen der Breite des Trägerelements (26) entspricht, durch welche sich die Befestigungsöffnung (29) erstreckt.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (2) dazu ausgebildet ist, im eingesteckten Zustand die Dichttülle (3) zwischen dem Trägerelement (26) und dem mindestens einen Rastelement (7) zu verspannen.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (2) dazu ausgebildet ist, den Tüllmantel (13) axial zwischen den Dichtungsringen (12, 14) im eingesteckten Zustand zwischen dem mindestens einen Rastelement (7) und dem Trägerelement (26) zu verspannen.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsteckspitze (5) eine Raststelle aufweist, an welcher die Dichttülle (3) in einer Vormontageposition axial lösbar gehalten ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (2) einstückig ausgebildet ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckerelement (2) zumindest zweiteilig ausgebildet ist, und dass der Haltekopf (4) und das mindestens eine Rastelement (7) einen ersten Steckerteil (17) und die Einsteckspitze (5) einen zweiten Steckerteil (18) bilden, wobei das erste Steckerteil 817) axial an dem zweiten Steckerteil (18) verlagerbar angeordnet ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Raststelle (19), an welcher das erste Steckerteil (17) in einer Vormontageposition an dem zweiten Steckerteil (18) axial lösbar arretiert ist.
Befestigungsstecker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichttülle (3) unverlierbar an der Einsteckspitze (7) gehalten ist.
Anbauteilbaugruppe mit einem Anbauteil (25) und mit einem an dem Anbauteil (25) angeordneten Befestigungsstecker (1), gekennzeichnet durch die Ausbildung des Befestigungssteckers (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
Anbauteilanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Anbauteil (25), mit einem Trägerelement (26) und mit einem Befestigungsstecker (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.