DE102017124945A1

DE102017124945A1 - Rastverbindungsmittel zur Verbindung von zwei Bauteilen

Info

Publication number: DE102017124945A1
Application number: DE102017124945.1A
Authority: DE
Inventors: David Hanuschkiewitz; Sebastian Scholz
Original assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Current assignee: Hella GmbH and Co KGaA
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2019-04-25
Also published as: US11149772B2; WO2019081199A1; US20200256364A1; CN111263868A; CN111263868B

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rastverbindungsmittel (100) zur Verbindung von einem ersten Bauteil (1) mit einem zweiten Bauteil (2), wobei am ersten Bauteil (1) ein Rasthaken (3) und am zweiten Bauteil (2) eine Rastöffnung (4) ausgebildet ist, und wobei zur Verbindung des ersten Bauteils (1) mit dem zweiten Bauteil (2) der Rasthaken (3) die Rastöffnung (4) durchgreift und mit einem Hakenende (5) das zweite Bauteil (2) hintergreift. Erfindungsgemäß weist der Rasthaken (3) einen Sicherungsabschnitt (6) auf, der sich an der vom Hakenende (5) abgewandten Seite am Rasthaken (3) anschließt und in der Rastöffnung (4) verrastbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rastverbindungsmittel zur Verbindung eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, wobei am ersten Bauteil ein Rasthaken und am zweiten Bauteil eine Rastöffnung ausgebildet sind, und wobei zur Verbindung des ersten Bauteils mit dem zweiten Bauteil der Rasthaken die Rastöffnung durchgreift und mit einem Hakenende das zweite Bauteil hintergreift.
STAND DER TECHNIK
Die DE 10 2004 054 985 A1 offenbart ein Rastverbindungmittel zur Verbindung eines ersten Bauteils, beispielsweise ein elektronisches Bauelement, mit einem zweiten Bauteil, beispielsweise ein Schaltungsträger, und am ersten Bauteil ist ein Rasthaken angebracht, der zur Verbindung der beiden Bauteile eine Rastöffnung am zweiten Bauteil durchgreifen kann. Das Hakenende des Rasthakens hintergreift dabei im verbundenen Zustand der beiden Bauteile das zweite Bauteil.
Ein solches Rastverbindungsmittel wird dazu genutzt, ohne weitere Verbindungs-Einzelteile eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen herzustellen. Zur Verbindung der beiden Bauteile muss zunächst eine erste Bewegung ausgeführt werden, mit der der Rasthaken durch die Rastöffnung hindurchgeführt wird, also eine Bewegung, mit der die beiden Bauteile aufeinander gebracht werden. Daran schließt sich eine zweite Bewegung an, mit der die beiden Bauteile planparallel zueinander verschoben werden, damit das Hakenende des Rasthakens das zweite Bauteil hintergreifen kann. Im Ergebnis ergibt sich eine mechanisch belastbare Rastverbindung, wobei sichergestellt werden muss, dass die planare Bewegung der beiden Bauteile aufeinander nicht rückgängig gemacht werden kann, sodass der Rasthaken aus der Rastöffnung wieder herausgelangen kann. Hierzu dienen Raststifte, die in zugeordnete Rastausnehmungen eingreifen können, wobei die Raststifte in die Rastausnehmungen gewissermaßen hineinschnappen. Das Hineinschappen setzt ein elastisches Deformieren wenigstens eines der beiden Bauteile voraus, womit ein gewisser Mindestabstand zwischen der Rastöffnung und dem Rasthaken zum Raststift mit der Rastausnehmung erforderlich ist, um die elastische Bewegung überhaupt zu ermöglichen. Nur dann kann die entsprechende Elastizität ausgenutzt werden, um den Raststift in der Rastausnehmung zu verrasten, während der Rasthaken die Rastöffnung bereits durchgreift und mit einem Hakenende das zweite Bauteil hintergreift. Eine solche Sicherung der Rastverbindung ist jedoch nicht für jede beliebige Bauteilgeometrie möglich.
OFFENBARUNG DER ERFINGUNG
Aufgabe der Erfindung ist die Verbesserung eines Rastverbindungsmittels zur Verbindung eines ersten Bauteils mit einem zweiten Bauteil, wobei das Rastverbindungsmittel selbstsichernd ausgeführt sein soll, sodass sich die beiden Bauteile auch bei einer mechanischen Belastung relativ zueinander in planparalleler Richtung nicht voneinander lösen. Insbesondere soll das Rastverbindungsmittel mit einer gegen ein Lösen gesicherten Ausführung möglichst raumsparend ausgeführt sein.
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Rastverbindungsmittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Rasthaken einen Sicherungsabschnitt aufweist, der sich an der vom Hakenende abgewandten Seite am Rasthaken anschließt und in der Rastöffnung verrastbar ist.
Grundgedanke der Erfindung ist die möglichst baueinheitliche Ausführung des Rasthakens mit dem Sicherungsabschnitt, sodass der Sicherungsabschnitt das Hintergreifen des Rastendes des Rasthakens am zweiten Bauteil sichert, ohne dass entfernt angeordnete Raststifte notwendig wären, die in zugeordnete Rastausnehmungen verrastet werden müssen. Insbesondere ist keine elastische Deformation eines der beiden Bauteile notwendig, da auch bei einem planen aufeinander Abbewegen der beiden Bauteile zueinander keine Deformation der Bauteile notwendig ist, um den Rasthaken mit dem Hakenende am zweiten Bauteil zu verrasten und zugleich den Sicherungsabschnitt ebenfalls in der Rastöffnung zu verrasten. Erfindungsgemäß wirken folglich der Rasthaken und der Sicherungsabschnitt gemeinsam mit der Rastöffnung im zweiten Bauteil zusammen. Der Sicherungsabschnitt schließt sich dabei unmittelbar an die Ausgestaltung des Rasthakens am ersten Bauteil an, sodass zwischen dem Rasthaken und dem Sicherungsabschnitt kein gesonderter Bauteilabschnitt des ersten Bauteils notwendig wäre.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des Rastverbindungsmittels wird gebildet, wenn der Sicherungsabschnitt als elastisch deformierbare Federzunge ausgebildet ist. Wird in einer ersten Verrastbewegung der Rasthaken durch die Rastöffnung bewegt, indem die beiden Bauteile plan aufeinander zu bewegt werden, so gelangt der Sicherungsabschnitt zunächst unter die Oberfläche des zweiten Bauteils. Werden die beiden Bauteile anschließend plan aufeinander abbewegt, so gelangt der Rasthaken mit dem Hakenende in einen Hintergriff hinter das zweite Bauteil, und durch eine Rückfederung der Federzunge kann der Sicherungsabschnitt zugleich ebenfalls in der Rastöffnung verrasten. Zuvor ergibt sich durch das Aufeinanderbewegen der beiden Bauteile eine elastische Vor-Deformation des Sicherungsabschnittes, und wird die Seitwärtsbewegung der beiden Bauteile aufeinander hinreichend ausgeführt, so schnappt der Sicherungsabschnitt durch ein elastisches Rückfedern der Federzunge in den Eingriff mit der Rastöffnung. Dabei kann die Bemaßung des Rasthakens und der Federzunge in Relation mit der Bemaßung der Rastöffnung so ausgeführt sein, dass die Federzunge gerade dann in die Rastöffnung hineinschnappt, wenn sich der Rasthaken in einer spielfreien festen Verbindung mit dem zweiten Bauteil befindet.
Eine weitere Verbesserung wird erreicht, wenn der Rasthaken aus einer Oberfläche des ersten Bauteils hervorstehend ausgebildet ist, und die Oberfläche bildet die Kontaktfläche zum zweiten Bauteil, wobei der Sicherungsabschnitt ebenfalls wenigstens abschnittsweise aus der gleichen Oberfläche hervorsteht. Das Hervorstehen des Sicherungsabschnittes erfolgt lediglich insoweit, als dass der Sicherungsabschnitt leicht elastisch rückfedert, wenn beide Oberflächen der Bauteile aufeinander gebracht sind. Wird eine Seitwärtsbewegung der beiden Bauteile eingeleitet, so schnappt durch eine elastische Rückfederung der Sicherungsabschnitt in die Rastöffnung ein.
Die Bauteile können wenigstens abschnittsweise flächenförmig ausgebildet sein, sodass mit besonderem Vorteil der Sicherungsabschnitt mittels einer diesen umschließenden Aussparung in einem Flächenabschnitt des ersten Bauteils gebildet ist. Ist das erste Bauteil als Kunststoff-Spitzgussbauteil ausgebildet, so kann sowohl der Rasthaken als zudem auch der Sicherungsabschnitt einteilig und materialeinheitlich mit dem ersten Bauteil im Spritzguss ausgebildet werden. Die Aussparung wird dabei ebenfalls im Spitzguss ausgebildet, sodass sich bereits dadurch die Formgebung des Sicherungsabschnittes insbesondere in Form einer deformierbaren Federzunge ergibt, die einteilig am ersten Bauteil angeformt ist.
Gemäß eines weiteren wesentlichen Aspektes der Erfindung weist die Rastöffnung eine längliche Erstreckung auf, die mit der länglichen Erstreckung aus dem Rasthaken gemeinsam mit dem Sicherungselement korrespondiert. Die Rastöffnung muss dabei nicht zwingend ein länglich ausgebildetes Loch im zweiten Bauteil sein, und die Rastöffnung kann auch Abstufungen aufweisen, beispielsweise in Form einer Auflagefläche, die unterhalb einer Oberfläche des zweiten Bauteils ausgebildet ist. Dabei kann der Rasthaken so ausgebildet sein, dass das Rastende auf der Auflagefläche aufliegt, wenn das zweite Bauteil mit dem ersten Bauteil verrastet ist.
Die Rastöffnung kann einen Rastflächenabschnitt aufweisen, gegen den eine endseitig am Sicherungsabschnitt ausgebildete Rastnase zur Verrastung gelangt. Insbesondere befindet sich der Rastflächenabschnitt gegenüberliegend von der Ausbildung der Auflagefläche, sodass der Rastflächenabschnitt mit dem Sicherungselement in Wirkverbindung gelangt, wenn der Rasthaken mit dem Hakenende auf der Auflagefläche in der Rastöffnung zum Hintergreifen des zweiten Bauteils aufliegt.
Der Rasthaken und der Sicherungsabschnitt können gemeinsam eine Einheit bilden, die in einem Flächenabschnitt des ersten Bauteils ausgebildet ist, wobei die Einheit über zwei seitliche Stege an das erste Bauteil angebunden sein kann. Insbesondere kann aus Gründen der besseren Herstellbarkeit des Kunststoffbauteils im Spritzguss der Bereich unter dem Rasthaken eine fensterförmige Öffnung besitzen, sodass trotz der Ausbildung des Rasthakens und trotz der Ausbildung des Sicherungsabschnittes das erste Bauteil in einem einhubigen Spritzgusswerkzeug hergestellt werden kann. Beispielsweise bildet das erste Bauteil ein Blendenelement und das zweite Bauteil bildet ein Reflektorelement eines Lichtmoduls eines Scheinwerfers für ein Fahrzeug.
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
Weitere, die Erfindung verbesserte Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:

1 eine perspektivische, quergeschnittene Ansicht des Rastverbindungsmittels mit einer Verbindung des ersten Bauteils mit dem zweiten Bauteil und
2 eine perspektivische Ansicht des ersten Bauteils mit dem Rasthaken und mit dem erfindungsgemäß ausgebildeten Sicherungsabschnitt.

1 zeigt ein Rastverbindungsmittel 100 in einer perspektivischen, quergeschnittenen Ansicht, um ein erstes Bauteil 1 mit einem zweiten Bauteil 2 zu verbinden. Das Rastverbindungsmittel 100 weist einen Rasthaken 3 auf, der am ersten Bauteil 1 angeordnet ist. Der Rasthaken 3 hintergreift einen Abschnitt des zweiten Bauteils 2, welcher Abschnitt eine Auflagefläche 9 aufweist, die leicht unterhalb der Oberfläche 10 des zweiten Bauteils 2 angeordnet ist. Durch diesen Formschluss hält der Rasthaken 3 das zweite Bauteil 2 in Anordnung am ersten Bauteil 1. Zur Herstellung dieser Verbindung wird das ersten Bauteil 1 mit einer ersten Verrastbewegung I gegen das zweite Bauteil 2 bewegt, sodass es zu einem Hindurchgreifen des Rasthakens 3 durch eine Rastöffnung 4 im zweiten Bauteil 2 kommt. Mit einer zweiten Verrastbewegung II erfolgt ein Aufschieben des Hakenendes 5 des Rasthakens 3 auf die Auflagefläche 9.
Auf der sich an der hinteren Seite des Rasthakens 3 anschließenden Seite befindet sich ein Sicherungsabschnitt 6, der als federelastische Zunge mit einer endseitigen Rastnase 12 ausgebildet ist. Die Rastnase 12 bildet gegen einen Rastflächenabschnitt 11 der Rastöffnung 4 einen Formschluss und hält so den Rasthaken 3 mit dem Hakenende 5 auf der Auflagefläche 9 und sichert damit die hergestellte Rastverbindung des Rastverbindungsmittels 100. Erst in der zweiten Verrastbewegung II kann bei hinreichendem Bewegungsweg des ersten Bauteils 1 in einer planaren Richtung relativ zum zweiten Bauteil 2 die Rastnase 12 durch eine elastische Rückfederung der Federzunge gegen den Rastflächenabschnitt 11 verrasten.
Im Ergebnis ergibt sich mit einfachen Mitteln eine Rastverbindung zwischen dem ersten Bauteil 1 und dem zweiten Bauteil 2, wobei die Rastverbindungsmittel 100 eine Sicherung umfassen, die durch den Sicherungsabschnitt 6 in Wechselwirkung mit der Rastöffnung 4 hergestellt ist. Die gesicherte Rastverbindung zwischen den beiden Bauteilen 1, 2 umfasst dabei nur wenige Bauteile, die auf kleinem Raum untergebracht werden können, wobei die Rastverbindungsmittel 100 beispielsweise in einem Spritzgussverfahren integral mit dem ersten Bauteil 1 ausgebildet werden können.
2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht das ersten Bauteil 1 mit einem flächenförmigen Abschnitt und einer Oberseite 7, aus der der Rasthaken 3 hervorsteht, wobei sich unter dem Rasthaken 3 eine fensterförmige Öffnung 14 befindet, sodass sich das ersten Bauteil 1 auf einfache Weise in einem einhubigen Spritzgusswerkzeug herstellen lässt. Rückseitig am Rasthaken 3 befindet sich der Sicherungsabschnitt 6, der als federelastische Zunge ausgebildet ist. Der Sicherungsabschnitt 6 wird gebildet durch eine Aussparung 8 im flächenförmigen Abschnitt des ersten Bauteils 1. Die Einheit aus dem Rasthaken 3 und dem Sicherungsabschnitt 6 ist an zwei seitlichen Stegen 13 am ersten Bauteil 1 angeformt.
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehende Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumlichen Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch für die verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste

100: Rastverbindungsmittel
1: erstes Bauteil
2: zweites Bauteil
3: Rasthaken
4: Rastöffnung
5: Hakenende
6: Sicherungsabschnitt
7: Oberfläche
8: Aussparung
9: Auflagefläche
10: Oberfläche
11: Rastflächenabschnitt
12: Rastnase
13: seitlicher Steg
14: fensterförmige Öffnung
I: erste Verrastbewegung
II: zweite Verrastbewegung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004054985 A1 [0002]

Claims

Rastverbindungsmittel (100) zur Verbindung eines ersten Bauteils (1) mit einem zweiten Bauteil (2), wobei am ersten Bauteil (1) ein Rasthaken (3) und am zweiten Bauteil (2) eine Rastöffnung (4) ausgebildet sind, und wobei zur Verbindung des ersten Bauteils (1) mit dem zweiten Bauteil (2) der Rasthaken (3) die Rastöffnung (4) durchgreift und mit einem Hakenende (5) das zweite Bauteil (2) hintergreift, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (3) einen Sicherungsabschnitt (6) aufweist, der sich an der vom Hakenende (5) abgewandten Seite am Rasthaken (3) anschließt und in der Rastöffnung (4) verrastbar ist.
Rastverbindungsmittel (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsabschnitt (6) als elastisch deformierbare Federzunge ausgebildet ist.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (3) aus einer Oberfläche (7) des ersten Bauteils (1) hervorsteht, welche die Kontaktfläche zum zweiten Bauteil (2) bildet, wobei der Sicherungsabschnitt (6) ebenfalls wenigstens abschnittsweise aus der Oberfläche (7) hervorsteht.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannte Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsabschnitt (6) mittels einer diesen umschließenden Aussparung (8) in einem Flächenabschnitt des ersten Bauteils (1) gebildet ist.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastöffnung (4) eine längliche Erstreckung aufweist, die mit der länglichen Erstreckung aus dem Rasthaken (3) gemeinsam mit dem Sicherungselement (6) korrespondiert.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastöffnung (4) eine Auflagefläche (9) aufweist, die unterhalb einer Oberfläche (10) des zweiten Bauteils (2) ausgebildet ist, wobei das Hakenende (5) des Rasthakens (3) auf der Auflagefläche (9) aufliegt.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastöffnung (4) einen Rastflächenabschnitt (11) aufweist, gegen die eine endseitig am Sicherungsabschnitt (6) ausgebildete Rastnase (12) zur Verrastung gelangt.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rasthaken (3) und der Sicherungsabschnitt (6) eine Einheit bilden, die in einem Flächenabschnitt des ersten Bauteils (1) ausgebildet ist, wobei die Einheit über zwei seitliche Stege (13) an das erste Bauteil (1) angebunden ist.
Rastverbindungsmittel (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (1) ein Blendenelement und das zweite Bauteil (2) ein Reflektorelement eines Lichtmoduls für einen Scheinwerfer eines Fahrzeugs bilden.