DE10249275B4

DE10249275B4 - Befestigungsclip zum Verbinden zweier Teile

Info

Publication number: DE10249275B4
Application number: DE2002149275
Authority: DE
Inventors: Michael Weber
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2013-04-25
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: DE10249275A1

Abstract

Befestigungsclip (12) zum Verbinden zweier Bauteile (5, 6), bestehend aus wenigstens einem in eine Öffnung der zu verbindenden Teile (5, 6) einclipsbaren Rastelement (4, 9), dadurch gekennzeichnet, dass das in ein Bauteil (5) einclipsbare Rastelement (4) des Befestigungsclips (12) mit einem Verbindungsteil (7) verbunden ist, das durch eine in einem Korpus (2) des Befestigungsclips (12) befindliche Öffnung (10) in diesen hineinragt und gegen den Korpus (2) zum axialen Längenausgleich zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen (5, 6) axial verschiebbar ist, und dass im unteren Bereich innerhalb des Korpus (2) an dem Verbindungsteil (7) mindestens eine Stabilisierungsplatte (8) angeordnet ist, und dass sich innerhalb des hohl ausgebildeten Korpus (2) ein schnell aushärtbarer, vorzugsweise flüssiger Stoff (3) und eine zum Auslösen der Aushärtung erforderliche Reaktionsmasse (1) befinden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungsclip zum Verbinden zweier Teile mit den im Oberbegriff des Patenanspruches 1 genannten Merkmalen.
Befestigungsclips zum Verbinden zweier Bauteile sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen allgemein bekannt. Diese Clipverbindungen ermöglichen insbesondere im Fahrzeugbau eine schnelle Montage von Innenraumbauteilen, wie zum Beispiel der Montage von Verkleidungsteilen an Rohbauteilen einer Fahrzeugkarosserie. Dabei ist es erforderlich, dass die verwendeten Befestigungsclips eine gewisse Fertigungstoleranz zwischen den Einrastöffnungen der zu verbindenden Teile ausgleichen können.
Aus der DE 201 01 328 U1 ist ein Clip zum Befestigen eines Körpers an einem zweiten Körper vorbekannt, bei dem der Fußbereich des Clips fest an dem ersten Körper befestigt ist. Der Fußbereich des Clips ist als unabhängiges Bauteil ausgebildet, in dem der restliche den Kopf tragende Clipteil zum Toleranzausgleich gegenüber dem Fußteil beweglich angeordnet ist.
Nachteilig hierbei ist, dass ein axialer Toleranzausgleich zwischen den beiden Bauteilen durch den Clip nicht möglich ist.
Vorbekannt ist durch die DE 197 32 310 A1 eine Clipverbindung zum Befestigen eines Bauteils an einem bereits vorhandenen Bauteil. Eine Seite des Befestigungsclips ist dabei als Rastverbindung ausgebildet. Das mit dem Befestigungsclips zu verbindende Bauteil ist mit einer Ausnehmung versehen, in die das Endstück des Befestigungsclips mit den daran befindlichen Rastnasen eingesetzt wird. Die Rastnasen sind am Endstück des Befestigungsclips in Längsrichtung verteilt angebracht, so dass das daran zu befestigende Bauteil zum Ausgleich von axialen Toleranzen in unterschiedlichen Abständen einrastbar ist.
Nachteilig bei dieser Clipverbindung ist, dass der Ausgleich der axialen Toleranz bei der Montage nur beim Einschlagen der Rastnasen des Clips in die Ausnehmungen des Bauteils erfolgt. Eine genaue Einstellung und ein Nachregulieren sind kaum möglich. Horizontale Toleranzen können mit diesem System nicht ausgeglichen werden.
Aus der DE 101 04 757 A1 ist eine Befestigungseinrichtung zur verstellbaren Befestigung eines Fahrzeugteils vorbekannt. Die Befestigungsvorrichtung besteht aus zwei miteinander gekoppelten Elementen, wobei ein Element in der Ebene und das andere Element senkrecht zu der Ebene verschiebbar angeordnet sind.
Mit dieser Befestigungsvorrichtung kann in allen drei Bewegungsrichtungen eine Verstellung durchgeführt werden. Durch die aufwendige Konstruktion ist sie aber für Befestigungsclips zum Verbinden zweier Teile nicht geeignet.
Weiterhin ist aus der DE 41 21 013 C2 eine mittels Federbefestigungsclipse an einer Säule befestigbare Verkleidung vorbekannt, bei der die Federbefestigungsclips mit Aufnahmehalter versehen sind, die als Einlageteile einstückig in die Verkleidung eingeschäumt sind.
Mit diesen Befestigungsclips ist weder ein Toleranzausgleich in axialer noch in vertikaler Richtung möglich.
Aus der DE 298 11 895 U1 ist eine Verbindung von zwei Bauteilen bekannt, bei der die beiden Bauteile mit jeweils zwei Laschen versehen sind, die gegeneinander verrastet und verklebt werden. Die Laschen bilden einen Hohlraum, in dem ein keilförmiges Verbindungselement angeordnet ist, das nach entsprechendem Verschieben innerhalb des Hohlraumes eine Spannkraft auf die Laschen der Bauteile ausübt. Das Verbindungselement ist dabei weder mit einem Rastelement verbunden, noch dient es zum Toleranzausgleich zwischen den Bauteilen.
Weiterhin ist aus der DE 78 24 051 U1 der Einbau eines Dübels in eine Bohrung einer Leichtbauplatte bekannt. Dabei wird der Dübel mittels einer Einbauvorrichtung in der Bohrung der Leichtbauplatte positioniert und durch Vergießen mit einer aushärtbaren Gießmasse in dieser befestigt. Die plattenförmig ausgebildete Einbauvorrichtung ist mit einem Zapfen zur Aufnahme des Dübels versehen. Die Platte der Einbauvorrichtung wird mit der Leichtbauplatte vor dem Vergießen verklebt, so dass die Oberfläche des Dübels mit der Oberfläche der Leichtbauplatte nach dem Entfernen der Einbauvorrichtung eine Ebene bildet. Es erfolgt keine Verwendung eines Befestigungsclips mit dem gleichzeitig zwei Bauteile bei Ausgleich der Lageveränderung miteinander befestigt werden können.
Mit den im Stand der Technik genannten Befestigungsclips ist ein teilweiser Toleranzausgleich in unterschiedlichen Richtungen möglich. Bei der Montage, beispielsweise eines Cockpits in einem Kraftfahrzeug, reicht der normale axiale Toleranzausgleich für eine benötigte Längsverstellung nicht aus, um die Teile miteinander befestigen zu können. Zur Realisierung der benötigten Längsverstellung ist eine aufwendige Verstellung der Cockpitlage erforderlich.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Befestigungsclip zum Verbinden zweier Bauteile zu schaffen, die bei der Montage neben den Toleranzausgleich eine zusätzliche Längsverstellung zwischen den Bauteilen ermöglicht und nach der Montage die Bauteile in einer vorgegebenen Lage sicher und schnell so fixiert, dass eine Lageveränderung zwischen den Bauteilen vermieden wird.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Befestigungsclip erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Zum Erreichen eines axialen Längenausgleichs zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen besteht der erfindungsgemäße Befestigungsclip aus einem hohl ausgebildeten Korpus, in dem sich ein schnell aushärtbarer, vorzugsweise flüssiger, Stoff sowie eine zum Auslösen der Aushärtung erforderliche Reaktionsmasse befinden und aus einem axial verschiebbaren Rastelement zum Verbinden des Befestigungsclips mit einem Bauteil. An dem Rastelement ist ein Verbindungsteil angeordnet, das durch eine im Korpus befindliche Öffnung in diesen hineinragt. Im unteren Bereich innerhalb des Korpuses ist an dem Verbindungsteil mindestens eine Stabilisierungsplatte angeordnet. Beim Positionieren der beiden miteinander zu verbindenden Teile erfolgt durch das axiale Verschieben des Verbindungsteils innerhalb des Korpuses durch den Befestigungsclip ein Längenausgleich zwischen den zu verbindenden Teilen. Gleichzeitig mit dem Verschieben des Rastelements mit dem Verbindungsteil und den Stabilisierungsplatten erfolgt ein Zusammenbringen der Reaktionsmasse mit dem aushärtbaren Stoff, wobei dieser aushärtet. Durch den schnell aushärtenden Stoff erfolgt eine schnelles und sicheres Fixieren des Verbindungsteils und der Stabilisierungsplatten innerhalb des Korpuses und somit des Rastelements gegenüber dem zu verbindenden Bauteil.
Durch eine entsprechend groß ausgeführte Öffnung im Korpus, durch die das Verbindungsteil geführt wird, kann unter Anordnung einer Dichtung auch eine Verstellung des Rastelementes in der Ebene zum Ausgleich von Toleranzen erfolgen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben, sie werden in der Beschreibung zusammen mit ihren Wirkungen erläutert.
Anhand einer Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der dazugehörigen Zeichnung ist schematisch ein erfindungsgemäßer Befestigungsclip zum Verbinden zweier Teile dargestellt.
In der Zeichnung ist der erfindungsgemäße Befestigungsclip zum Verbinden der beiden Bauteile 5 und 6 insgesamt mit 12 bezeichnet. Er besteht aus einem hohl ausgebildeten Korpus 2, in dem sich ein schnell aushärtbarer, vorzugsweise flüssiger, Stoff 3 und ein zum Auslösen der Aushärtung erforderliche Reaktionsmasse 1 befinden. Der Korpus 2 ist mit einer Öffnung 10 versehen, durch die axial verschiebbar ein mit dem Rastelement 4 verbundenes Verbindungsteil 7 geführt wird. Innerhalb des Korpuses 2 ist an dem Verbindungsteil 7 mindestens eine Stabilisierungsplatte 8 angeordnet.
Beim Anordnen von mehreren Stabilisierungsplatten 8 an dem Verbindungsteil 7 sind diese voneinander beabstandet angeordnet.
Zum Abdichten der Öffnung 10 gegenüber dem axial verschiebbaren Verbindungsteil 7 ist zwischen dem Verbindungsteil 7 und der Außenwand der Öffnung 10 eine Dichtung 11 angeordnet.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Befestigungsclips 12 zum Verbinden zweier Bauteile 5 und 6 ist folgende:
Der Befestigungsclip 12 wird durch einclipsen des an dem Korpus 2 befindlichen Rastelements 9 in eine im Bauteil 6 dafür vorgesehene Öffnung mit diesem verbunden. Der Befestigungsclip 12 kann auch fest, beispielsweise durch Verkleben, mit dem Bauteil 6 verbunden werden.
Zum Verbinden des Bauteils 6 mit dem Bauteil 5, zum Beispiel eines Kraftfahrzeugcockpits mit der Fahrzeugkarosserie, wird das Bauteil 5 in der dafür vorgesehenen Position an das Bauteil 6 herangeführt. Das axial verschiebbare Rastelement 4 nimmt in dem Korpus 2 eine Anfangsstellung ein, bei der eine Stabilisierungsplatte 8 vorzugsweise an der mit der Öffnung 10 versehenen Innenseite des Korpuses 2 anliegt. Das Rastelement 4 liegt an der am Bauteil 5 befindlichen Einrastöffnung an und wird aufgrund des im Korpus 2 herrschenden geringeren Widerstandes in axialer Richtung gegen die Grundplatte des Korpuses 2 verschoben. Durch das axiale Verschieben des Rastelements 4 wird die Reaktionsmasse 1 innerhalb des Kurpuses 2 durch das Verbindungsteil 7 und/oder durch eine Stabilisierungsplatte 8 kontaktiert. Dadurch wird die Reaktionsmasse 1 freigesetzt und der Aushärtungsprozess des schnell aushärtenden Stoffes 3 wird eingeleitet.
Das Rastelement 4 mit dem Verbindungsteil 7 und den Stabilisierungsplatten 8 wird soweit axial verschoben bis die unterste am Verbindungsteil 7 angeordnete Stabilisierungsplatte 8 am Boden des Korpuses 2 anliegt. Das Rastelement 4 kann nicht weiter in axialer Richtung verschoben werden. Durch den auf das Bauteil 5 wirkenden Anpressdruck erfolgt ein einclipsen des Rastelements 4 in die im Bauteil 5 dafür vorgesehene Öffnung.
Das Bauteil 5 wird durch erneutes verschieben in seine Endlage gebracht. In Folge des Aushärtungsprozesses werden die Stabilisierungsplatten 8 und der Verbindungsteil 7 innerhalb des Korpuses 2 in den ausgehärteten Stoff 3 fest eingelagert, wodurch das Rastelement 4 in seiner Endlage fest fixiert wird. Der schnell aushärtende Stoff 3 kann entweder ein Teil einer an sich bekannten Zweikomponentenmasse oder ein schnell härtender Schaum sein. Dabei erfolgt ebenfalls beim axialen Verschieben des Rastelements 4 das Auslösen des Ausschäumungsprozesses durch die Stabilisierungsplatte 8 oder durch den Verbindungsteil 7.
Das axial verschiebbare Rastelement 4 kann auch derart angeordnet sein, dass in der Anfangsstellung die unterste Stabilisierungsplatte 8 an der Unterseite des Korpuses 2 anliegt. Bei der Positionierung des Bauteils 5 gegenüber dem Bauteil 6 erfolgt bei der axialen Verschiebung des mit dem Bauteil 5 eingerasteten Rastteils 4 ein Kontaktieren mit der Reaktionsmasse 1.
Um einen eventuell notwendigen Toleranzausgleich in der Ebene vornehmen zu können, sind die Öffnungen in den Bauteilen 5 und 6, in dem die Rastelemente 4 und 9 eingeclipst werden, als Langlöcher ausgebildet, deren Längsachsen gegeneinander um ca. 90° versetzt angeordnet sind.
Eine Variante des Toleranzausgleichs in der Ebene sieht vor, die Öffnung 10 im Korpus 2 so groß auszubilden, dass ein entsprechender Bewegungsfreiraum dem Verbindungsteil 7 in der Öffnung 10 zur Verfügung steht. Zur Abdichtung der Öffnung 10 gegenüber dem Verbindungsteil 7 ist zwischen dem Verbindungsteil 7 und der Außenwand der Öffnung 10 eine flexible Dichtung 11 angeordnet.
Durch die erfindungsgemäße Lösung kann mit dem Befestigungsclip neben dem axialen Längenausgleich auch ein Toleranzausgleich in der Ebene beim Verbinden zweier Bauteile erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: Reaktionsmasse
2: Korpus
3: Aushärtbarer Stoff
4: Rastelement
5: Bauteil
6: Bauteil
7: Verbindungsteil
8: Stabilisierungsplatte
9: Rastelement
10: Öffnung
11: Dichtung
12: Befestigungsclip

Claims

Befestigungsclip (12) zum Verbinden zweier Bauteile (5, 6), bestehend aus wenigstens einem in eine Öffnung der zu verbindenden Teile (5, 6) einclipsbaren Rastelement (4, 9), dadurch gekennzeichnet, dass das in ein Bauteil (5) einclipsbare Rastelement (4) des Befestigungsclips (12) mit einem Verbindungsteil (7) verbunden ist, das durch eine in einem Korpus (2) des Befestigungsclips (12) befindliche Öffnung (10) in diesen hineinragt und gegen den Korpus (2) zum axialen Längenausgleich zwischen den beiden zu verbindenden Bauteilen (5, 6) axial verschiebbar ist, und dass im unteren Bereich innerhalb des Korpus (2) an dem Verbindungsteil (7) mindestens eine Stabilisierungsplatte (8) angeordnet ist, und dass sich innerhalb des hohl ausgebildeten Korpus (2) ein schnell aushärtbarer, vorzugsweise flüssiger Stoff (3) und eine zum Auslösen der Aushärtung erforderliche Reaktionsmasse (1) befinden.
Befestigungsclip (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Korpus (2) des Besfestigungsclips (12) ein in ein Bauteil (6) einclipsbares Rastelement (9) angeordnet ist.
Befestigungsclip (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Korpus (2) des Besfestigungsclips (12) fest mit dem Bauteil (6), beispielsweise durch Verkleben, verbunden ist.
Befestigungsclip (12) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsplatten (8) voneinander beabstandet angeordnet sind.
Befestigungsclip (12) nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionsmasse (1) innerhalb des Korpuses (2) derart angeordnet ist, dass beim axialen Verschieben des Rastelements (4) ein Kontaktieren des Verbindungsteils (7) und/oder einer Stabilisierungsplatte (8) des verschiebbaren Rastelements (4) mit der Reaktionsmasse (1) derart erfolgt, dass durch die freisetzbare Reaktionsmasse (1) ein Aushärten des aushärtbaren Stoffs (3) erfolgt.
Befestigungsclip (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Toleranzausgleich in der Ebene die Öffnungen in den Bauteilen (5) und (6) als Langlöcher ausgebildet sind, deren Längsachsen gegeneinander um ca. 90° versetzt angeordnet sind.
Befestigungsclip (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Toleranzausgleich in der Ebene die Öffnung (10) des Korpus (2) größer ist als der Querschnitt des Verbindungsteils (7).
Befestigungsclip (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbindungsteil (7) und der Außenwand der Öffnung (10) eine flexible Dichtung (11) angeordnet ist.
Befestigungsclip (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der aushärtbare Stoff (3) ein schnell härtender Schaum oder ein Teil einer Zweikomponentenmasse ist.