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Die Erfindung betrifft ein Befestigungselement nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und eine Befestigungsanordnung.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 10 2011 056 968 A1 beschrieben, ein Clip bekannt. Der zur Verbindung von mit Befestigungsöffnungen versehenen Bauteilen bestimmte Clip umfasst einen Grundkörper, der an einem Ende einen tellerförmigen Flansch und an dem entgegengesetzten Ende einen Befestigungsabschnitt aufweist. An dem Befestigungsabschnitt sind erste federnde Haltefinger angeordnet, die sich in Richtung des Flansches erstrecken, und zweite federnde Haltefinger und neben diesen zweiten federnden Haltefingern Führungsrippen angeordnet, die sich in einer vom Flansch weg führenden Richtung erstrecken.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Befestigungselement und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Befestigungsanordnung anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Befestigungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein Befestigungselement zum Befestigen zweier Bauteile aneinander umfasst einen Grundkörper zum Einführen des Befestigungselementes in eine Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils und eine Mehrzahl von Führungsrippen.
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Erfindungsgemäß sind die Führungsrippen an einer Außenseite des Grundkörpers von diesem radial abragend angeordnet.
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Die Führungsrippen erfüllen eine Zentrierfunktion für das Befestigungselement. Mittels dieser Führungsrippen kann das Befestigungselement, insbesondere dessen Grundkörper, zentriert in die insbesondere als ein Kragenloch ausgebildete Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils eingeführt und darin zentriert gehalten werden. Hierfür sind die Führungsrippen insbesondere gleichmäßig um einen Umfang des Grundkörpers verteilt am Grundkörper angeordnet, insbesondere derart am Grundkörper angeordnet, dass der Grundkörper mit den Führungsrippen einen Kreuzpin bildet. Insbesondere weist das Befestigungselement mindestens drei Führungsrippen auf. Beispielsweise können vier Führungsrippen vorgesehen sein. Bei drei Führungsrippen ist vorteilhafterweise jede der Führungsrippen um 120° versetzt zu den beiden benachbarten Führungsrippen am Grundkörper angeordnet. Bei vier Führungsrippen ist vorteilhafterweise jede der Führungsrippen um 90° versetzt zu den beiden benachbarten Führungsrippen am Grundkörper angeordnet. Dadurch sind bei vier Führungsrippen jeweils zwei Führungsrippen sich gegenüberliegend am Grundkörper angeordnet. Es können auch mehr als drei oder vier Führungsrippen vorgesehen sein. Durch die vorteilhafterweise auch dann gleichmäßig um einen Umfang des Grundkörpers verteilte Anordnung der Führungsrippen ergibt sich dann ein entsprechender Winkelversatz jeder Führungsrippe zu den jeweils benachbarten Führungsrippen.
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Durch diese Ausbildung des Befestigungselementes wird eine Montage des Befestigungselementes am ersten Bauteil vereinfacht und verbessert. Insbesondere wird durch die Führungsrippen eine Führung und Zentrierung und somit eine exakte Positionierung des Befestigungselementes in der Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils sichergestellt. Durch die Führungsrippen wird insbesondere verhindert, dass eine Lackkante an der als Kragenloch ausgebildeten Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils während der Montage beschädigt wird. Dadurch wird ein essentieller Vorteil hinsichtlich eines Korrosionsschutzes erreicht.
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Insbesondere kann durch diese Ausbildung des Befestigungselementes und die dadurch ermöglichte Zentrierung und exakte Positionierung des Befestigungselementes in der Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils ein korrektes Verkleben des Befestigungselementes mit dem ersten Bauteil sichergestellt werden, wobei ein hierfür erforderlicher Klebstoff vorteilhafterweise zwischen dem ersten Bauteil und einer Unterseite eines an einer Stirnseite des Grundkörpers und dessen Außenseite radial überragenden Flansches angeordnet ist. Der Klebstoff ist dabei vorteilhafterweise die Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils vollumfänglich umschließend angeordnet. Auch dadurch können beispielsweise Korrosionsschutzanforderungen erfüllt werden, ohne dass hierfür zusätzliche Maßnahmen erforderlich wären, da der Klebstoff auch als Abdichtung wirkt, so dass keine Feuchtigkeit und kein Schmutz zwischen dem ersten Bauteil und dem Befestigungselement hindurch in die Aufnahmeöffnung des ersten Bauteils eindringen kann. Des Weiteren wird dadurch die sichere Befestigung des Befestigungselementes am ersten Bauteil erreicht, ohne den Lack, insbesondere die Lackkante, am ersten Bauteil, insbesondere an dessen als Kragenloch ausgebildeter Aufnahmeöffnung, zu beschädigen. Diese Gefahr würde beispielsweise bei einer direkten Rastverbindung mit dem ersten Bauteil bestehen, d. h. durch ein direktes Verrasten am ersten Bauteil könnte dessen Lack, insbesondere die Lackkante an der Aufnahmeöffnung, beschädigt werden und dadurch der Korrosionsschutz verlorengehen. Dies wird durch die hier beschriebene Lösung vermieden.
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Die beschriebene Lösung ermöglicht somit eine verbesserte Montage, einen verbesserten Korrosionsschutz und eine verbesserte Ausrichtung der Bauteile und weist nur einen geringen Bauraumbedarf auf. Zudem ist keine Nahtabdichtung notwendig.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch eine Schnittdarstellung einer Befestigungsanordnung und eines in einem Befestigungselement der Befestigungsanordnung eingerasteten Rastelementes,
- 2 schematisch die Befestigungsanordnung mit dem eingerasteten Rastelement in einer Draufsicht von oben,
- 3 schematisch die Befestigungsanordnung mit dem eingerasteten Rastelement in einer Draufsicht von unten,
- 4 schematisch das Befestigungselement in einer Draufsicht von oben,
- 5 schematisch das Befestigungselement in einer Draufsicht von unten, und
- 6 schematisch eine Seitenansicht des Befestigungselementes.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt schematisch eine Schnittdarstellung einer beispielhaften Ausführungsform einer Befestigungsanordnung 1 und einer beispielhaften Ausführungsform eines auch als Clip bezeichneten Rastelementes 2. Die Befestigungsanordnung 1 umfasst ein erstes Bauteil 3 und ein damit verbundenes Befestigungselement 4, welches hier in einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt ist. 2 zeigt die Befestigungsanordnung 1 mit dem Rastelement 2 in einer Draufsicht von oben und 3 in einer Draufsicht von unten.
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Die 4 bis 6 zeigen das Befestigungselement 4 allein, wobei es in 4 in einer Draufsicht von oben, in 5 in einer Draufsicht von unten und in 6 in einer Seitenansicht dargestellt ist.
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Das Befestigungselement 4 umfasst einen Grundkörper 5, welcher im dargestellten Beispiel einen runden Querschnitt aufweist, und einen Flansch 6 an einer Stirnseite des Grundkörpers 5. Dieser Flansch 6 überragt eine Außenseite des Grundkörpers 5 radial. Er weist im dargestellten Beispiel einen runden Außenumfang auf.
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Das erste Bauteil 3 weist zur Aufnahme des Befestigungselementes 4 eine Aufnahmeöffnung 7 auf, welche als ein von einer Flanschfläche umgebenes Kragenloch ausgebildet ist. Um das Befestigungselement 4 in dieser Aufnahmeöffnung 7 auf leichte, schnelle und exakte Weise zentriert anordnen zu können, sind am Grundkörper 5 eine Mehrzahl von Führungsrippen 8 angeordnet. Diese Führungsrippen 8 sind jeweils an der Außenseite des Grundkörpers 5 angeordnet und ragen radial nach außen vom Grundkörper 5 ab.
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In der dargestellten vorteilhaften Ausführungsform sind die Führungsrippen 8 derart ausgebildet und am Grundkörper 5 angeordnet, dass sie zusammen mit dem Grundkörper 5 einen Kreuzpin ausbilden. Hierfür sind im dargestellten Beispiel vier Führungsrippen 8 gleichmäßig um einen Umfang des Grundkörpers 5 verteilt am Grundkörper 5 angeordnet. Somit ist jede der Führungsrippen 8 um 90° versetzt zu den beiden benachbarten Führungsrippen 8 am Grundkörper 5 angeordnet, wodurch jeweils zwei Führungsrippen 8 sich gegenüberliegend am Grundkörper 5 angeordnet sind. In anderen Beispielen können beispielsweise drei Führungsrippen 8 oder mehr als vier Führungsrippen 8 vorgesehen sein, wobei sie vorteilhafterweise zusammen mit dem Grundkörper 5 den Kreuzpin ausbilden. Vorteilhafterweise sind mindestens drei Führungsrippen 8 vorgesehen. Auch bei diesen anderen möglichen Anzahlen von Führungsrippen 8 sind diese vorteilhafterweise gleichmäßig um den Umfang des Grundkörpers 5 verteilt am Grundkörper 5 angeordnet.
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Die Führungsrippen 8 erfüllen somit eine Zentrierfunktion für das Befestigungselement 4. Zweckmäßigerweise korrespondiert ein Abstand von radialen Außenkanten jeweils zweier sich gegenüberliegender Führungsrippen 8 mit einem Durchmesser der Aufnahmeöffnung 7 im ersten Bauteil 3, so dass das Befestigungselement 4 nach dem Einführen in die Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 durch diese Führungsrippen 8 zentriert in der Aufnahmeöffnung 7 positioniert ist.
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Das Befestigungselement 4 ist im dargestellten Beispiel zusätzlich mit dem ersten Bauteil 3 verklebt. Durch das zentrierte und exakt positionierte Einführen des Befestigungselements 4 in die als Kragenloch ausgebildete Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 und durch das Verkleben mit dem ersten Bauteil 3 wird eine sichere Befestigung am ersten Bauteil 3 ermöglicht und hierbei eine Beschädigung eines Lacks des ersten Bauteils 3, insbesondere einer Lackkante an der Aufnahmeöffnung 7, vermieden, wodurch ein Korrosionsschutz sichergestellt wird. Dies ist beispielsweise ein wesentlicher Vorteil im Vergleich zu einem Verrasten am erstem Bauteil 3, da durch ein derartiges Verrasten der Lack, insbesondere die Lackkante an der Aufnahmeöffnung 7, beschädigt werden könnte und dadurch der Korrosionsschutz nicht mehr gegeben ist.
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Zum Verkleben ist ein Klebstoff 9 zwischen dem ersten Bauteil 3 und einer Unterseite des Flansches 6 angeordnet. Der Klebstoff 9 ist dabei vorteilhafterweise die Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 vollumfänglich umschließend angeordnet. Dadurch können beispielsweise ebenfalls Korrosionsschutzanforderungen erfüllt werden, ohne dass hierfür zusätzliche Maßnahmen erforderlich wären, da der Klebstoff 9 auch als Abdichtung wirkt, so dass keine Feuchtigkeit und kein Schmutz zwischen dem ersten Bauteil 3 und dem Befestigungselement 4 hindurch in die Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 eindringen kann. Der Klebstoff 9 kann beispielsweise als ein pastöser Klebstoff 9 oder als ein Klebeband ausgebildet sein.
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Wie in den 5 und 6 gezeigt, sind im hier dargestellten Beispiel an der Unterseite des Flansches 6, d. h. an der Seite des Flansches 6, welche in Richtung des Grundkörpers 5 weist und welche bei der Anordnung des Befestigungselementes 4 in der Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 in Richtung des ersten Bauteils 3 weist, eine Mehrzahl von Auflageerhebungen 10 angeordnet. Diese Auflagerhebungen 10 sind insbesondere über einen Umfang des Flansches 6 gleichmäßig verteilt angeordnet. Im dargestellten Beispiel sind drei solche Auflageerhebungen 10 vorgesehen.
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Diese Auflageerhebungen 10 bilden Auflagepunkte, welche nach der Anordnung des Befestigungselementes 4 in der Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 und dem Andrücken des Flansches 6 an das erste Bauteil 3 an einer in Richtung des Flansches 6 weisenden Oberfläche des ersten Bauteils 3 anliegen. Durch diese Auflageerhebungen 10 wird somit ein vorgegebener Abstand eines die jeweilige Auflageerhebung 10 umgebenden Bereiches des Flansches 6 zum ersten Bauteil 3 sichergestellt. D. h. der Flansch 6 liegt nur über diese Auflageerhebungen 10 direkt auf dem ersten Bauteil 3 auf und eine übrige Unterseite des Flansches 6 ist auf vorgegebene Weise vom ersten Bauteil 3 beabstandet.
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Dadurch wird eine vorgegebene Schichtdicke des Klebstoffs 9 zwischen dem Flansch 6 des Befestigungselementes 4 und dem ersten Bauteil 3 sichergestellt. Auf diese Weise wird vermieden, dass durch ein zu starkes Anpressen des Befestigungselementes 4 zu viel Klebstoff 9 zwischen dem Flansch 6 und dem ersten Bauteil 3 verdrängt wird, wodurch die Gefahr bestünde, dass das Verkleben des Befestigungselementes 4 mit dem ersten Bauteil 3 fehlerhaft ist, insbesondere dass keine ausreichende Klebekraft vorhanden ist und/oder dass nicht mit Klebstoff 9 gefüllte Zwischenräume vorhanden sind, so dass beispielsweise Feuchtigkeit und Schmutz zwischen Flansch 6 und erstem Bauteil 3 eindringen könnte und des Weiteren auch in die Aufnahmeöffnung 7 eindringen könnte. Die Auflageerhebungen 10 sind vorteilhafterweise nur dann vorhanden, wenn ein pastöser Klebstoff 9 verwendet wird. Sie dienen dann auf die beschriebene Weise als Abstandshalter. Insbesondere bei Verwendung von Klebeband sind diese Auflageerhebungen 10 nicht notwendig und somit dann auch nicht vorhanden. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein dieser Auflageerhebungen 10 ist somit vorteilhafterweise abhängig vom jeweils zur Verwendung vorgesehenen Klebstoff 9.
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Zum Verkleben des Befestigungselementes 4 mit dem ersten Bauteil 3 kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Klebstoff 9, beispielsweise als eine Klebstoffschicht, auf der Unterseite des Flansches 6 des Befestigungselementes 4 und/oder auf der Oberseite des ersten Bauteils 3 angeordnet ist oder unmittelbar vor dem Befestigen des Befestigungselementes 4 angeordnet wird.
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Zur Aufnahme des Rastelementes 2 weist die hier beispielhaft dargestellte Ausführungsform des Befestigungselementes 4 eine Rastöffnung 11 auf. Diese Rastöffnung 11 ist im dargestellten Beispiel als eine Durchgangsöffnung im Grundkörper 5 und Flansch 6 ausgebildet, axial zum Grundkörper 5, wobei in dieser Durchgangsöffnung im dargestellten Beispiel eine Rastausformung 12 in Form einer Wulst angeordnet ist, die eine abschnittsweise Verengung, d. h. eine abschnittsweise Durchmesserverkleinerung, eines runden Querschnitts dieser Durchgangsöffnung bewirkt. Der Grundkörper 5 ist somit im dargestellten Beispiel hohlzylindrisch ausgebildet, mit der Rastausformung 12 an einer Innenwandung dieses Hohlzylinders.
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Das auch als Clip bezeichnete Rastelement 2, welches in den 1 bis 3 bereits im Befestigungselement 4 eingerastet ist, weist in der hier dargestellten beispielhaften Ausführungsform eine zu dieser Rastausformung 12 des Befestigungselementes 4 korrespondierende Rastausformung 13 auf. Im dargestellten Beispiel weist das Rastelement 2 einen bolzenförmigen Grundkörper 14 mit dieser Rastausformung 13 auf, welche als eine wulstartige Verdickung dieses bolzenförmigen Grundkörpers 14, d. h. als eine abschnittsweise Durchmesservergrößerung eines runden Querschnitts des bolzenförmigen Grundkörpers 14, ausgebildet ist. An einer Stirnseite dieses bolzenförmigen Grundkörpers 14 ist im dargestellten Beispiel ein Anlageflansch 15 zur Anlage am Befestigungselement 4 nach dem Verrasten des Rastelementes 2 mit dem Befestigungselement 4 angeordnet. Die Rastausformung 13 des Rastelementes 2 ist im dargestellten Beispiel an einem von diesem Anlageflansch 15 beabstandeten Bereich des bolzenförmigen Grundkörpers 14 angeordnet.
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Ein Abstand der Rastausformung 12 des Befestigungselementes 4 zu einer Oberseite des Befestigungselementes 4 und ein Abstand der Rastausformung 13 des Rastelementes 2 zu einer Unterseite des Anlageflansches 15 des Rastelementes 2 sind dabei im dargestellten Beispiel insbesondere derart bemessen, dass die Unterseite des Anlageflansches 15 des Rastelementes 2 auf der Oberseite des Befestigungselementes 4 aufliegt, wenn das Rastelement 2 im Befestigungselement 4 eingerastet ist.
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Ein vom Anlageflansch 15 abgewandter Stirnseitenbereich des bolzenförmigen Grundkörpers 14 ist im dargestellten Beispiel, insbesondere ausgehend von der Rastausformung 13 des Rastelementes 2, spitz zulaufend ausgebildet, um das Einführen des Rastelementes 2 in die Rastöffnung 11 des Befestigungselementes 4 und das Einrasten zu erleichtern.
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An einer vom bolzenförmigen Grundkörper 14 abgewandten Seite des Anlageflansches 15 ist im dargestellten Beispiel ein Verbindungsabschnitt 16 und daran anschließend ein weiterer Flansch 17 des Rastelementes 2 angeordnet, so dass der Anlageflansch 15 und der weitere Flansch 17 voneinander beabstandet sind. Ein dadurch gebildeter Zwischenraum zwischen dem Anlageflansch 15 und dem weiteren Flansch 17 des Rastelementes 2 dient beispielsweise der Befestigung des Rastelementes 2 an einem hier nicht dargestellten zweiten Bauteil.
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Die Befestigungsanordnung 1 dient somit insbesondere der Befestigung zweier Bauteile 3 aneinander.
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Bei der hier beschriebenen Lösung hat somit das Befestigungselement 4 die Zentrierfunktion, welche insbesondere durch die Ausbildung des Grundkörpers 5 mit den Führungsrippen 8 als Kreuzpin erreicht wird, und zusätzlich eine Klebefunktion, indem es über seinen Flansch 6 mit dem ersten Bauteil 3 verklebt wird. Dabei ermöglicht die beschriebene Lösung eine Positionierung des Befestigungselementes 4 mittels des Kreuzpins und die zusätzliche Verklebung des Befestigungselementes 4 am ersten Bauteil 3. Die beschriebene Lösung ermöglicht somit die Positionierung des klebenden Befestigungselementes 4, insbesondere zur späteren Montage von Bauteilen 3 mittels des Rastelementes 2, welches auch als Clip bezeichnet wird.
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Das Befestigungselement 4 und/oder das Rastelement 2 können beispielsweise jeweils aus Kunststoff ausgebildet sein, insbesondere einstückig und/oder einteilig, beispielsweise als Gussteil, insbesondere als Spritzgussteil. Alternativ zum Kunststoff wäre beispielsweise eine Ausbildung aus Metall möglich.
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Zur Montage der Befestigungsanordnung 1 wird vorteilhafterweise der Klebstoff 9 auf die Unterseite des Flansches 6 des Befestigungselementes 4 und/oder auf das erste Bauteil 3 aufgebracht. Alternativ kann der Klebstoff 9 beispielsweise bereits vorhanden sein, zum Beispiel als eine Klebstoffschicht, welche beispielsweise bereits von einem Zulieferer angebracht wurde. Der Grundkörper 5 des Befestigungselementes 4 wird nun in die Aufnahmeöffnung 7 des ersten Bauteils 3 eingeführt, wobei er durch die Führungsrippen 8 in der Aufnahmeöffnung 7 zentriert wird, und der Flansch 6 des Befestigungselementes 4 wird gegen die Oberseite des ersten Bauteils 3 gepresst, bis die Auflageerhebungen 10 des Flansches 6 auf der Oberseite des ersten Bauteils 3 aufliegen. Wenn der Klebstoff 9 ausgehärtet ist, ist das Befestigungselement 4 fest mit dem ersten Bauteil 3 verbunden. Das Aushärten des Klebstoffs 9 kann beispielsweise ohne weitere Maßnahmen oder durch entsprechende weitere Maßnahmen erfolgen. Dieses Aushärten des Klebstoffs 9 ist insbesondere abhängig vom jeweils verwendeten Klebstoff 9.
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Anschließend wird das Rastelement 2 in das Befestigungselement 4 eingerastet. Dabei ist das Rastelement 2 beispielsweise bereits mit dem zweiten Bauteil verbunden oder das zweite Bauteil wird nach dem Einrasten des Rastelementes 2 im Befestigungselement 4 mit dem Rastelement 2 verbunden. Somit sind die beiden Bauteile 3 dann aneinander befestigt.
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Alternativ zur beschriebenen Vorgehensweise kann beispielsweise vorgesehen sein, dass zunächst das Rastelement 2 am Befestigungselement 4 eingerastet wird und danach das Befestigungselement 4 auf die oben beschriebene Weise am ersten Bauteil 3 befestigt wird. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das zweite Bauteil vor dem Einrasten des Rastelementes 2 in das Befestigungselement 4 oder nach dem Einrasten des Rastelementes 2 in das Befestigungselement 4, aber vor dem Befestigen des Befestigungselementes 4 am ersten Bauteil 3, oder nach dem Einrasten des Rastelementes 2 in das Befestigungselement 4 und nach dem Befestigen des Befestigungselementes 4 am ersten Bauteil 3 mit dem Rastelement 2 verbunden wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011056968 A1 [0002]
