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Die Erfindung betrifft einen Befestigungsclip zum Fügen von Fügepartner nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Im Karosseriebau werden nach dem Lackierprozess Anbauteile an die fertig lackierte Fahrzeugkarosserie verbaut. Ein solches Anbauteil kann montagetechnisch einfach mittels eines Befestigungsclips an der Fahrzeugkarosserie montiert werden. Der Befestigungsclip kann zweiteilig aus einem, aus einer Hartkomponente gefertigten Verbindungselement und aus einer, aus einer Weichkomponente gefertigten Tülle hergestellt sein. Mittels der aus der Weichkomponente hergestellten Tülle wird ein unmittelbarer Kontakt des bauteilsteifen Verbindungselementes mit dem Öffnungsrand einer karosserieseitigen Montageöffnung verhindert, um Lackschäden an der fertig lackierten Fahrzeugkarosserie zu vermeiden. Zudem kann mittels der aus einer Weichkomponente hergestellten Tülle die Montageöffnung wasserdicht geschlossen werden, um zum Beispiel eine Trennung zwischen einem Trockenraum und einem Nassraum zu gewährleisten. Beispielhaft ist ein solcher Befestigungsclip bei Exterieur-Beplankungsteilen anwendbar, zum Beispiel bei einer Radabdeckung, einer Türabdeckung, einer Schwellerbeplankung oder einer Blende der C-Säule.
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Aus der
DE 11 2014 002 282 T5 ist ein gattungsgemäßer Befestigungsclip bekannt, bei dem das bauteilsteife Verbindungselement einen ausgeweiteten Elementkopf und einen Elementschaft aufweist. In einem Zusammenbauzustand ist das bauteilsteife Verbindungselement mit seinem Elementschaft in eine Montageöffnung der Fahrzeugkarosserie kraft- und/oder formschlüssig eingesteckt.
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In der
DE 11 2014 002 282 T5 weist die Tülle einen umlaufenden Dichtflansch auf, der im Zusammenbauzustand zwischen einer Unterseite des Elementkopfes und einem, dem Elementkopf zugewandten Öffnungsrandbereich des zweiten Fügepartners angeordnet ist. Der Dichtflansch der Tülle stellt im Zusammenbauzustand großflächige Dichtflächen bereit, und zwar einerseits zwischen dem Dichtflansch und dem Elementkopf und andererseits zwischen dem Dichtflansch und dem Öffnungsrandbereich der karosserieseitigen Montageöffnung. Jede dieser Dichtflächen ist in der Radialrichtung durchgängig. Derart großflächige Dichtflächen sind jedoch bei gesteigerten Anforderungen an die Wasserdichtheit nicht ausreichend.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Befestigungsclip bereitzustellen, mittels dem konstruktiv einfach eine wasserdichte Anbindung von zu fügenden Fügepartnern ermöglicht ist.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 sind am Dichtflansch der Tülle eine radial innere, umlaufende erste Dichtzone und eine davon radial beabstandete, radial äußere, umlaufende zweite Dichtzone ausgebildet. Die beiden Dichtzonen wirken in der Clip-Axialrichtung zwischen dem Elementkopf und dem Öffnungsrandbereich des zweiten Fügepartners jeweils wasserdicht. Von daher sind in der Erfindung zwei voneinander separate Dichtlinien bereitgestellt, die eine sichere Wasserdichtheit gewährleisten.
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In einer technischen Umsetzung sind die beiden Dichtzonen zwischen einer in Radialrichtung betrachtet inneren Dichtflansch-Kante und einer radial äußeren Dichtflansch-Kante gebildet. Jede der beiden Dichtzonen kann als eine umlaufende Formschwelle materialeinheitlich und/oder einstückig im Dichtflansch ausgeführt sein. In einer ersten Ausführungsvariante kann die jeweilige Formschwelle in einem unverformten Fertigungszustand eine ein- oder beidseitig von einem Dichtflansch-Basisabschnitt in der Clip-Axialrichtung abragende Erhebung und/oder eine Materialverdickung sein. Die Dichtflansch-Materialstärke kann zwischen der Innen- und Außenkante des Dichtflansches durchgängig konstant sein. Die Dichtflansch-Erhebung kann sich an der in Clip-Axialrichtung gegenüberliegenden Flanschseite in Negativform als eine, der Dichtflansch-Erhebung konturangepasste Dichtflansch-Vertiefung abzeichnen.
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Alternativ und/oder zusätzlich kann konstruktiv einfach der Dichtflansch der Tülle einen radial inneren Dichtflansch-Basisabschnitt aufweisen, der sich in einer Radialebene erstreckt. Der Dichtflansch-Basisabschnitt kann nach radial außen in einen, in Axialrichtung gekrümmten Dichtflansch-Randabschnitt übergehen. In diesem Fall ist die Dichtflansch-Außenkante im unverformten Fertigungszustand um einen Axialabstand vom Dichtflansch-Basisabschnitt versetzt.
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In einer technischen Realisierung kann die Tülle an ihrer Dichtflansch-Innenkante in einen, in Clip-Axialrichtung abragenden, umlaufenden sowie hohlzylindrischen, insbesondere konusartigen Tüllen-Mantel übergehen. Der Tüllen-Mantel kann den Elementschaft radial außen umziehen. Zudem kann der Tüllen-Mantel und der Tüllen-Dichtflansch radial außen einen Inneneckbereich aufspannen. Dieser kann im Zusammenbaustand den Öffnungsrand der Montageöffnung einfassen bzw. umgreifen. Dadurch ist beim Einsteckvorgang das Verbindungselement außer Kontakt mit dem Öffnungsrand der Montageöffnung, und zwar unter Zwischenlage des Tüllen-Mantels zwischen dem Verbindungselement und dem Öffnungsrand der Montageöffnung.
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In einer konkreten Ausführungsform kann das Verbindungselement in Rastverbindung mit dem Öffnungsrand des zweiten Fügepartners bringbar sein. In diesem Fall kann insbesondere am Elementschaft zumindest ein elastisch nachgiebiger Rastschenkel ausgebildet sein. Dieser kann an einer Elementspitze angebunden sein und in einem unverformten Fertigungszustand in Richtung auf den Elementkopf ausgeweitet sein. In diesem Fall ist ein freier Verformungsraum zwischen dem radial äußeren Rastschenkel und dem Elementschaft gebildet. Im Einsteckvorgang kann der Rastschenkel mit seiner radial äußeren Anlaufflanke in mittelbaren oder unmittelbaren Kontakt mit dem Öffnungsrand der Montageöffnung kommen. Dadurch wird der Rastschenkel von seinem querschnittserweiterten (zum Beispiel unverformten) Fertigungszustand in einen radial querschnittsreduzierten Zustand verbracht, und zwar unter Aufbau einer elastischen Rückstellkraft. Beim Erreichen des Zusammenbauzustands kann der Rastschenkel unter Abbau dieser Rückstellkraft in einen querschnittserweiterten Zustand zurückspringen. In diesem Fall wird der vom Elementkopf abgewandte Öffnungsrandbereich der Montageöffnung rastend untergriffen.
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Die oben erwähnte Anlaufschräge des Rastschenkels kann sich in Richtung des Elementkopfes bis zu einer radial äußeren Scheitelkante schräg nach außen erstrecken. Im weiteren Verlauf in Richtung des Elementkopfes kann sich an die radial äußere Scheitelkante eine radial nach innen verlaufende Halteflanke anschließen. Diese kann im Zusammenbauzustand dem, dem Elementkopf abgewandten Öffnungsrandbereich des zweiten Fügepartners zugewandt sein, und zwar insbesondere unter Zwischenlage des Tüllen-Mantels, um gegebenenfalls Lackschäden am zweiten Fügepartner zu vermeiden.
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Die Halteflanke des Rastschenkels kann, unter Bildung eines Inneneckbereiches, radial innen in einen Seitenanschlag übergehen. Im Zusammenbauzustand kann dieser Seitenanschlag in die Montageöffnung einragen. In diesem Fall umgreift der oben erwähnte Inneneckbereich den Öffnungsrand der Montageöffnung, bevorzugt berührungsfrei unter Zwischenlage des Tüllen-Mantels, um Lackschäden zu vermeiden.
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In einer Ausführungsvariante kann die Tülle und das Verbindungselement materialeinheitlich und/oder einstückig aus einem kombinierten Zweikomponenten-Spritzguss hergestellt werden. Demgegenüber ist es herstellungstechnisch einfacher, wenn die Tülle und das Verbindungselement als zwei voneinander separate Bauteile gebildet sind. In diesem Fall ist es im Hinblick auf eine einfachere Handhabung bevorzugt, wenn diese beiden separaten Bauteile in einem Vormontagezustand zu einer Vormontageeinheit zusammenfügbar sind.
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Zur Bildung einer solchen Vormontageeinheit kann an der Elementspitze ein rotationssymmetrischer Vormontagesitz mit einem zylindrischen, insbesondere konusartigen Außenumfang ausgebildet sein. In einer Vormontageposition kann die Tülle mit ihrem Tüllen-Mantel auf den Außenumfang des Vormontagesitzes aufgeschoben sein. Dies kann unter elastischer Aufweitung des Tüllen-Mantels erfolgen, wodurch sich eine Reibschlussverbindung und/oder Formschlussverbindung zwischen dem Tüllen-Mantel und dem Vormontagesitz-Außenumfang ergibt. Alternativ dazu kann der Vormontagesitz nicht rotationssymmetrisch, sondern im Querschnitt kreuzförmig ausgebildet sein.
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Um eine lagerichtige Positionierung der Tülle in ihrer Vormontageposition zu gewährleisten, ist es bevorzugt, wenn am Außenumfang des Vormontagesitzes eine Positionierkontur ausgebildet ist.
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In einer einfachen Ausführungsvariante kann die Positionierkontur zumindest einen am Außenumfang des Vormontagesitzes ausgebildeten Axialanschlag aufweisen, gegen den eine stirnseitige, freie Randkante des Tüllen-Mantels in Anlage bringbar ist. Alternativ und/oder zusätzlich kann die Positionierkontur einen querschnittsreduzierten Rücksprung im Vormontagesitz-Außenumfang aufweisen. Der querschnittsreduzierte Rücksprung kann mit einer Materialverdickung zusammenwirken, die innenseitig am Tüllen-Mantel ausgebildet ist. Bei lagerichtiger Positionierung im Vormontagezustand ragt die Materialverdickung am Tüllen-Mantel formschlüssig in den Rücksprung im Verbindungselement ein.
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Wie oben erwähnt, ist der Vormontagesitz an der Elementspitze des Verbindungselementes ausgebildet. Der Vormontagesitz kann in Richtung des Elementkopfes in den zumindest einen Rastschenkel übergehen.
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Bei einem Einsteckvorgang wird zunächst die Elementspitze des Befestigungsclips in die Montageöffnung eingeführt, und zwar bis der Dichtflansch der vormontierten Tülle in Anlage mit dem Öffnungsrandbereich des zweiten Fügepartners kommt. Im weiteren Verlauf des Einsteckvorgangs bleibt die Tülle ortsfest am Öffnungsrandbereich der Montageöffnung positioniert. Das Verbindungselement wird - bewegungsentkoppelt von der Tülle - weiter in die Montageöffnung eingetrieben, und zwar bis der Elementkopf im Zusammenbauzustand in Dichtanlage mit dem Dichtflansch der Tülle kommt.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
- 1 in einer Schnittdarstellung eine Verbindungsanordnung bestehend aus einem Karosserie-Blechteil und einem Anbauteil;
- 2 einen in der Verbindungsanordnung gemäß 1 verwendeten Befestigungsclip in Alleinstellung;
- 3 in einer vergrößerten Teilschnittansicht einen Dichtflansch einer Tülle des Befestigungsclips; sowie
- 4 bis 6 jeweils Ansichten, die einen Montagevorgang zum Fügen des Anbauteils an das Karosserie-Blechteil veranschaulichen.
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In der 1 ist eine Verbindungsanordnung gezeigt, bei der Anbauteil 1 mittels eines Befestigungsclips 3 an einem Karosserie-Blechteil 5 verbaut ist. Der Befestigungsclip 3 ist in der 1 zweiteilig ausgeführt, und zwar mit einem bauteilsteifen Verbindungselement 7 aus einer Kunststoff-Hartkomponente und einer Tülle 9, die aus einer Kunststoff-Weichkomponente hergestellt ist. Das bauteilsteife Verbindungselement 7 weist einen in Clip-Radialrichtung ausgeweiteten Elementkopf 11 auf, an dem sich ein durchmesserreduzierter Elementschaft 13 anschließt. Am querschnittserweiterten Elementkopf 11 ist eine Aufnahmekontur ausgebildet, die in Steckverbindung mit dem Anbauteil 1 ist.
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Im Zusammenbaustand gemäß der 1 ist das Verbindungselement 7 mit seinem Elementschaft 13 in eine Montageöffnung 15 (4) des Karosseriebauteils 5 eingesteckt. An der Elementspitze des Verbindungselementes 7 sind zwei elastisch nachgiebige Rastschenkel 17 ausgebildet, mittels der das Verbindungselement 7 in Rastverbindung mit dem Öffnungsrandbereich des Karosseriebauteils 5 gebracht ist. Wie aus der 1 hervorgeht, weist die Tülle 9 einen umlaufenden Dichtflansch 19 auf, der zwischen einer Unterseite des Elementkopfes 11 und einem dem Elementkopf 11 zugewandten Öffnungsrandbereich 21 des Karosseriebauteils 5 angeordnet ist.
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Gemäß der 1 sind am Dichtflansch 19 der Tülle 9 eine radial innere, umlaufende erste Dichtzone 23 und eine davon radial beabstandete, radial äußere, umlaufende zweite Dichtzone 25 gebildet. Dadurch ist eine im Vergleich zum Stand der Technik gesteigerte Wasserdichtheit bewirkt. Die beiden Dichtzonen 23, 25 sind in der 1 über einen Radialabstand Δr voneinander beabstandet.
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In der 2 ist der Befestigungsclip 3 in Alleinstellung und in einem Vormontagezustand gezeigt, bei dem das bauteilsteife Verbindungselement 7 und die Tülle 9 als voneinander separate Bauteile zu einer Vormontageeinheit zusammengefügt sind. Wie aus der 2 hervorgeht, weist das Verbindungselement 7 an seiner Elementspitze einen rotationssymmetrischen Vormontagesitz 27 mit einem zylindrischen Außenumfang auf. Dieser läuft in Richtung auf die Elementspitze konusartig zu. Der Vormontagesitz 27 geht in Richtung des Elementkopfes 11 in die beiden Rastschenkel 17 über. In dem in der 2 gezeigten unverformten Fertigungszustand sind die beiden Rastschenkel 27 in Richtung auf den Elementkopf 11 radial ausgeweitet, und zwar unter Bildung eines freien Verformungsraums 29 zwischen den Rastschenkeln 17 und dem radial inneren Elementschaft 13.
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Jeder der Rastschenkel 27 weist in der 2 radial außen eine Anlaufschräge 31 auf. Diese erstreckt sich in Richtung des Elementkopfes 11 bis zu einer radial äußeren Scheitelkante 33 schräg nach radial außen. Im weiteren Verlauf in Richtung des Elementkopfes 11 schließt sich an die radial äußere Scheitelkante 33 eine radial nach innen verlaufende Halteflanke 35 an. Die Halteflanke 35 ist im Zusammenbauzustand (1) dem, dem Elementkopf 11 abgewandten Öffnungsrandbereich 37 zugewandt, und zwar insbesondere unter Zwischenlage eines elastisch verformten Tüllen-Mantels 39. Die Halteflanke 35 geht in der 2 unter Bildung eines Inneneckbereichs 43 in einen oberen Seitenanschlag 41 über. Im Zusammenbauzustand (1) ragt der Seitenanschlag 41 des jeweiligen Rastschenkels 17 in die Montageöffnung 15 ein. Der obige Inneneckbereich 43 umgreift dabei den Öffnungsrand der Montageöffnung 15, und zwar ebenfalls unter Zwischenlage des Tüllen-Mantels 39.
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In der 2 ist die Tülle 9 in einer Vormontageposition am Verbindungselement 7 vormontiert. Hierzu ist die Tülle 9 mit ihrem Tüllen-Mantel 39 auf den Außenumfang des Vormontagesitzes 27 aufgeschoben, und zwar unter elastischer Aufweitung des Tüllen-Mantels, wodurch sich eine Reibschlussverbindung zwischen dem Tüllen-Mantel 39 und dem Außenumfang des Vormontagesitzes 27 ergibt. Um einen lagerichtige Vormontageposition zu gewährleisten, ist am Außenumfang des Vormontagesitzes 27 eine Positionierkontur 45 (2) ausgebildet. Die Positionierkontur 45 weist in der 2 einen am Außenumfang des Vormontagesitzes ausgebildeten ringförmigen Axialanschlag 47 auf. In der 2 ist der Tüllen-Mantel 39 mit seiner stirnseitigen Randkante 49 in Anlage mit dem Axialanschlag 47 gebracht. Zudem weist in der 1 oder 2 die Positionierkontur 45 einen querschnittsreduzierten Rücksprung 51 auf. Der Rücksprung 51 wirkt in der 1 oder 2 mit einer Materialverdickung 53 zusammen, die innenseitig am Tüllen-Mantel 39 ausgebildet ist und in der 2 formschlüssig in den Rücksprung 51 des Verbindungselementes 7 einragt.
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In der 3 ist in einer vergrößerten Teilschnittansicht der Dichtflansch 19 der Tülle 9 in einem unverformten Fertigungszustand gezeigt. Demzufolge weist der Dichtflansch 19 in der Radialrichtung betrachtet einen mittleren Dichtflansch-Basisabschnitt 55 auf, der sich in einer Radialebene erstreckt. Im Dichtflansch-Basisabschnitt 55 ist eine Verprägung 57 eingearbeitet, die die radial innere, erste Dichtzone 23 bildet. Die Verprägung 57 weist oberseitig eine Dichtflansch-Vertiefung 59 und unterseitig eine sich in Negativform abzeichnende, konturangepasste Dichtflansch-Erhebung 61 auf. Alternativ zur 3 kann die Verprägung 57 unterseitig die Dichtflansch-Vertiefung 59 und oberseitig die sich in Negativform abzeichnende, konturangepasste Dichtflansch-Erhebung 61 aufweisen.
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Der Dichtflansch-Basisabschnitt 55 geht in der 3 radial außen in einen in Axialrichtung gekrümmten Dichtflansch-Randabschnitt 63 über, so dass die Dichtflansch-Außenkante 22 mit einem Axialabstand a vom Dichtflansch-Basisabschnitt 55 vorragt.
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Wie aus der 2 weiter hervorgeht, ist zwischen dem Tüllen-Dichtflansch 19 und dem Tüllen-Mantel 39 ein Inneneckbereich 66 aufgespannt. Beim Einsteckvorgang E (4 oder 5) fasst dieser Inneneckbereich 66 den Öffnungsrand der Montageöffnung 15 ein bzw. umgreift diesen, so dass das Verbindungselement 7 außer Kontakt mit dem Öffnungsrand der Montageöffnung 15 bleibt.
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Im Zusammenbauzustand (1) ist die Verprägung 57 (2 oder 3) und der gekrümmte Dichtflansch-Randabschnitt 63 (2 oder 3) zwischen der Unterseite des Elementkopfes 11 und dem, dem Elementkopf 11 zugewandten Öffnungsrandbereich 21 verpresst, wodurch sich die beiden Dichtzonen 23, 25 (1) ergeben.
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Nachfolgend wird anhand der 4 bis 6 der Zusammenbauvorgang beschrieben: Demzufolge wird zunächst das Anbauteil 1 in die Aufnahmekontur des Elementkopfes 11 eingeschoben (4). Die Tülle 9 ist in der 4 in der oben beschriebenen Vormontageposition am Verbindungselement 7 vormontiert. Anschließend wird das Anbauteil 1 zusammen mit dem Befestigungsclip 3 in die Montageöffnung 15 des Karosseriebauteils 5 eingesteckt. Beim Einsteckvorgang E wird zunächst die Elementspitze in die Montageöffnung 15 eingeführt, und zwar so lange, bis der Tüllen-Dichtflansch 19 in Anlage mit dem, dem Elementkopf 11 zugewandten Öffnungsrandbereich 21 kommt (5). Im weiteren Verlauf des Einsteckvorgangs E bleibt die Tülle 9 ortsfest am Öffnungsrand 21 positioniert, während das Verbindungselement 7 bewegungsentkoppelt von der Tülle 9 weiter in die Montageöffnung 15 eingetrieben wird, und zwar so lange, bis der Elementkopf 11 den Dichtflansch 19 der Tülle 9 gegen den, dem Elementkopf 11 zugewandten Öffnungsrandbereich des Karosseriebauteils 5 verpresst (6).
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Im Zusammenbauzustand (1 oder 6) ist der Öffnungsrand der Montageöffnung 15 des Karosseriebauteils 5 vom Inneneckbereich 66 (2 oder 3) der Tülle 9 eingefasst. Zudem ist in der 1 oder 6 die jeweilige Halteflanke 35 der Rastschenkel 17 unter Zwischenlage des Tüllen-Mantels 39 vom, dem Elementkopf 11 abgewandten Öffnungsrandbereich 37 (1) beabstandet. Zudem sind auch die radial äußere Scheitelkante 33 (2) und die Anlaufschräge 31 außer Kontakt mit dem Öffnungsrand der Montageöffnung 15 des Karosseriebauteils 5. Auf diese Weise ist betriebssicher gewährleistet, dass das bauteilsteife Verbindungselement 7 beim Zusammenbauvorgang nicht unmittelbar in Kontakt mit dem Karosseriebauteil 5 kommt, wodurch Lackschäden am Karosseriebauteil 5 vermieden werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anbauteil
- 3
- Befestigungsclip
- 5
- Karosseriebauteil
- 7
- Verbindungselement
- 9
- Tülle
- 11
- Elementkopf
- 13
- Elementschaft
- 15
- Montageöffnung
- 17
- Rastschenkel
- 19
- Dichtflansch
- 20
- Dichtflansch-Innenkante
- 21
- oberer Öffnungsrandbereich
- 22
- Dichtflansch-Außenkante
- 23
- erste, radial innere Dichtzone
- 25
- zweite, radial äußere Dichtzone
- 27
- Vormontagesitz
- 29
- Verformungsraum
- 31
- Anlaufschräge
- 33
- radial äußere Scheitelkante
- 35
- Halteflanke
- 37
- unterer Öffnungsrandbereich
- 39
- Tüllen-Mantel
- 41
- Seitenanschlag
- 43
- Inneneckbereich
- 45
- Positionierkontur
- 47
- Axialanschlag
- 49
- stirnseitige Randkante
- 51
- Rücksprung
- 53
- Materialverdickung
- 55
- Dichtflansch-Basisabschnitt
- 57
- Verprägung
- 59
- Vertiefung
- 61
- Erhebung
- 63
- gekrümmter Dichtflansch-Randabschnitt
- 66
- Inneneckbereich
- s
- Materialstärke
- a
- Axialabstand
- Δr
- Radialabstand
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112014002282 T5 [0003, 0004]
