DE19529883A1 - Verbindungselement für Fahrzeugbauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für Fahrzeugbau­ teile, insbesondere für Verkleidungsteile, bestehend aus einer clipsartig von einer Seite aus in Öffnungen der Bauteile ein­ setzbaren Mutter mit einem Anschlagbund und mit einem Spreizdü­ belschaft, der durch das Eindrehen einer Schraube radial auf­ spreizbar ist.

Verbindungselemente dieser Art sind zum Zusammenfügen von plat­ tenartigen Teilen bekannt (DE-OS 30 02 525). Bei diesen Bauarten besitzt der Spreizdübelschaft deformierbare, streifenartige Schenkel, die beim Eindrücken in entsprechende Befestigungsöff­ nungen clipsartig wirken und das Verbindungselement zunächst in seiner Lage fixieren können. Diese Schenkelteile werden durch eine eingesetzte Schraube auseinandergespreizt, so daß die Mut­ ter mit dem Spreizdübelschaft bei eingedrehter Schraube die bei­ den Plattenteile untereinander verkeilt. In diesem Zustand kön­ nen die deformierten Schenkel auch eine Abdichtung der Öffnungen bewirken.

Da bei diesen bekannten Verbindungselementen die Schraube als ein gesondertes Metallteil ausgeführt ist, ist zum einen die Handhabung etwas kompliziert, denn es muß zunächst die Mutter mit Spreizdübelschaft eingesteckt werden, ehe die Schraube ein­ gesetzt werden kann. Da sie keinen Teil der Mutter und des Spreizdübelschaftes bildet, kann sie verloren gehen, was bei der Montage zu Unannehmlichkeiten führen kann. Dazu kommt, daß bei einer Demontage die Mutter mit dem Spreizdübelschaft nach dem Entfernen der Schraube nur relativ schwierig entnommen werden kann.

Es sind auch andere Verbindungselemente bekannt, die mit einem Spreizeffekt arbeiten und die als Steckverbinder ausgebildet sind (DE 34 24 075 A1 bzw. DE 29 35 369 A1). Dort werden mit Köpfen versehene Stifte in Öffnungen eines Spreizdübels einge­ drückt, dessen Schenkel durch diesen Eindrückvorgang radial auf­ gespreizt werden, oder (DE 29 35 369 A1) es ist ein Einsteckteil mit einem rechteckigen Schaft vorgesehen, das zwischen einander gegenüberliegende Spreizschenkel mit seiner schmaleren Abmessung eingeschoben und erst dann um 90° gedreht wird, um die Schenkel nach außen zu drücken. Die Befestigung durch solche steckbaren Stifte reicht in der Regel im Fahrzeugbau nicht aus, um eine dauerhafte Befestigung von Verkleidungsteilen zu bewirken, die im Fahrzeugbetrieb Vibrationen unterworfen sein können.

Aus der DE-PS 27 18 170 ist es schließlich bei solchen steckba­ ren Verbindungselementen, die mit einem rechteckigen Steckschaft versehen sind, auch bekannt, den Steckschaft nach unten durch einen Schaft zu verlängern, der in einen pilzartigen, eine Spit­ ze bildenden Kopf übergeht, der groß genug ist, um das Einstec­ ken der gelenkartig ausgebildeten Spreizarme in die Öffnung zu erlauben, ohne daß die Spreizarme bei diesem Einsteckvorgang schon beschädigt werden. Bei der dort gezeigten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Kopf des Steckteiles über zwei Haltekrä­ gen fest mit der beispielsweise an einem Karosserieteil anzu­ bringenden Steckplatte verbunden ist. Solche Verbindungselemente lassen sich nicht, oder nur sehr schwer demontieren.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbin­ dungselement der eingangs genannten Art, das mit einer Schraube versehen ist, so auszubilden, daß die Handhabung einfacher ist und ein Verlorengehen der Schraube ausscheidet.

Ausgehend von einem Verbindungselement der eingangs genannten Art, besteht die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe darin, daß die Schraube an ihrem freien Ende mit einem pilzartigen Ansatz mit einem Schaft versehen ist, dessen Durchmesser kleiner als der Schraubendurchmesser ist, dessen Länge jener des Spreizdü­ belschaftes entspricht und dessen Kopf aus dem Dübelschaft her­ ausragt und mit seinem Rand an der Stirnseite des Dübelschaftes anliegt. Durch diese Ausgestaltung wird ein einteilig zu handha­ bendes Verbindungselement geschaffen, dessen Schraube unverlier­ bar mit der Mutter und dem Spreizdübelschaft verbunden ist. Die Ausgestaltung des Verbindungselementes eröffnet aber auch die Möglichkeit, daß das gesamte Verbindungselement sowohl als Gan­ zes eingesetzt, als auch als Ganzes wieder entnommen werden kann, wenn die Schraube in einer Position steht, in der der Spreizdübelschaft nicht radial aufgespreizt ist. Dies ermöglicht eine einfache Demontage.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Spreizdübelschaft mit einer gewindelosen, den Anschlagbund aufweisenden Hülse versehen und einstückig mit dieser aus Kunststoff hergestellt sein. Die Schraube kann auch aus Kunststoff bestehen und einteilig mit dem Ansatz ausgebildet sein. Wenn für beide ein ähnlicher Werkstoff, beispielsweise Polyamid, vorgesehen wird, das zur Herstellung der Schraube z. B. glasfaserverstärkt wird, für die Mutter dage­ gen unverstärkt bleibt, dann ist auch eine gute Verträglichkeit der Werkstoffe gegeben, um ein Recyclen des Verbindungselementes zu ermöglichen.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Kopf des pilzartigen An­ satzes mit einem radial nachgiebigen, von der Mittelachse aus nach außen zum Stirnende des Spreizdübelschaftes hin abgeschräg­ ten Schirm ausgebildet sein. Dieser, aus Kunststoff bestehende Schirm ist elastisch nachgiebig und läßt sich daher zur Vormon­ tage des Verbindungselementes leicht durch den Spreizdübelschaft hindurchstecken, ehe er sich aufweitet und die Stirnseite des Spreizdübelschaftes hintergreift.

Die Außenkontur des Schirmes kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung fluchtend in die Kontur des Spreizdübelschaftes über­ gehen, so daß der Einsteckvorgang bei der Montage relativ ein­ fach ausführbar ist. Nach dem Einführen des Spreizdübelschaftes liegt dann bereits eine Vorfixierung der aneinander zu befesti­ genden Teile vor. Der Spreizdübelschaft kann schließlich aus ge­ lenkig an der Hülse angebrachten Spreizteilen bestehen, und die axiale Länge des Gewindeteiles der Schraube kann mindestens der Länge der Hülse und des Spreizdübelschaftes entsprechen, weil sich dann eine relativ einfache Bauform für den Spreizdübel­ schaft ergibt, in den die Schraube hereingedreht wird.

Die Schraube kann schließlich einen Kopf mit einer Greiffläche besitzen, so daß sie sich zum Zweck der Montage, aber auch zum Zweck der Demontage, leicht von Hand greifen läßt.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert.

Die einzige Figur zeigt dabei ein Verbindungselement, das zur Befestigung von Verkleidungsteilen und Abdeckungen für die In­ strumententafel eines Kraftfahrzeuges konzipiert ist. Dabei wird beispielsweise eine Abdeckplatte (1), die ein Teil einer Cock­ pitverkleidung sein kann, mit einem Formteil (2) einer Halterung einer Tragkonstruktion verbunden. Die Halterung (2) besitzt eine Öffnung (3) und die Abdeckplatte (1) eine Öffnung (4), die abge­ setzt ist und den Aufnahmeraum für eine mit einem Halterand (5) versehene Hülse (6) bietet. Die Hülse (6) ist beim Ausführungs­ beispiel einstückig mit einem Spreizdübelschaft (7) verbunden, der aus radial nach außen spreizbaren Teilen besteht, die je­ weils an den Stellen (8) gelenkig, aber einteilig mit der Hülse (6) verbunden sind. Die Hülse (6) und der Spreizdübelschaft (7) bestehen aus einem Kunststoff.

In die Hülse (6) ist eine ebenfalls aus Kunststoff bestehende Schraube (10) eingesteckt, die mit einem verhältnismäßig großen Griffrand (11) an ihrem Kopf (12) versehen ist, in dem ein In­ nensechskant (13) angeordnet ist. Die Schraube (10) besitzt am Ende ihres Gewindeteiles (9) einen angesetzten Schaft (14), des­ sen Durchmesser wesentlich kleiner als der Durchmesser der Schraube (10) ist. Dieser Schaft (14) geht an seinem Ende in ei­ nen schirmartigen Kopf (15) über, der sich von der Mittelachse (16) aus zum unteren Stirnende des Spreizdübelschaftes (7) ver­ jüngt und an dieser Stirnseite in der dargestellten Lage an­ liegt. Der Schirm (15) ist dabei so gestaltet, daß seine Außen­ kontur in die Außenkontur des Spreizdübelschaftes (7) übergeht, der im übrigen so gestaltet ist, daß er sich in der gezeigten Stellung des Verbindungselementes unter Anwendung eines gewissen Druckes in die Öffnung (3) einclipsen läßt. Die Länge des Schaf­ tes (14) entspricht dabei mindestens der Länge des Spreizdübel­ schaftes (14). Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Länge des Gewindeabschnittes (9) der Schraube (10) so gewählt, daß dieses mindestens der Länge der Hülse (6) und der Länge des Spreizdübelschaftes (7) entspricht.

Zur Herstellung der Schraube ist ein Werkstoff mit hoher Härte, Steifigkeit und gutem Verschleißwiderstand vorgesehen, bei­ spielsweise ein glasfaserverstärktes Polyamid. Der Werkstoff für die Herstellung der Hülse (6) und des Spreizdübelschaftes muß gute Zähigkeitseigenschaften und Steifigkeit aufweisen. Dafür kann beispielsweise ein unverstärktes Polyamid verwendet werden. Das gesamte Verbindungselement kann durch ein Mehrkomponenten- Spritzgußverfahren oder auch durch ein automatisiertes Zusammen­ stecken von Schraube und Hülse hergestellt sein. Die Schraube (10) und die Hülse (6) mit Spreizdübelschaft (7) sind vor ihrer Verwendung einstückig. Die Schraube kann daher nicht verloren gehen.

Bei der Montage wird so vorgegangen, daß der Spreizdübelschaft (7) durch die beiden Öffnungen (4) und (3) in die gezeigte End­ lage eingedrückt wird, in der der Halterand (5) der Hülse (6) auf dem Absatz der Öffnung (4) aufliegt. Bei diesem Einführvor­ gang kann die durch den Schirm (15) gebildete Spitze das Einfüh­ ren des Spreizdübelschaftes (7) erleichtern.

Ist dieser Einclipsvorgang an mehreren Stellen beendet, so ist die Abdeckplatte (1) an ihrer Halterung (2) bereits lagefixiert. Beim Eindrehen der Schraube (10) können nahezu keine Verschie­ bungen mehr auftreten.

Wird die Schraube (10) mit ihrem Gewinde (9) in ein Gewinde (17) des Spreizdübelschaftes (7) eingeschraubt, dann wird der Spreizdübelschaft (7) radial aufgespreizt. Der Schirm (15) mit dem Ansatz (14) wird dabei nach unten verschoben. Nach dem Fest­ ziehen der Schraube ist die erforderliche Klemmkraft erreicht und eine sichere Verbindung zwischen Abdeckplatte (1) und Halte­ rung (2) gewährleistet. Die Schraube wird festgezogen und führt zu einer Verformung der Abschnitte des Spreizdübelschaftes, der nach außen gedrückt wird.

Zur Demontage wird die Schraube wieder gelöst und in die in der Figur gezeigte Stellung gebracht. In dieser Lage hat das Gewinde (9) der Schraube (10) das Gewinde (17) des Spreizdübelschaftes verlassen, und sie liegt ohne formschlüssigen Eingriff in der Öffnung der Hülse (6) des Spreizdübelschaftes (7), so daß auch ein weiteres Aufdrehen der Schraube nicht dazu führen kann, daß die Schraube und der Schaft (14) noch weiter axial aus dem Spreizdübelschaft (7) herausgezogen werden und die Gefahr be­ steht, daß der Kopf (15) abgeschert wird.

In dieser gelösten Lage läßt sich der Griffrand (11) des Kopfes (12) der Schraube leicht von Hand ergreifen, so daß das gesamte Verbindungselement aus den Öffnungen (3 und 4) herausgezogen und beispielsweise einem Recyclevorgang zugeführt werden kann.

Claims (9)

1. Verbindungselement für Fahrzeugbauteile, insbesondere für Verkleidungsteile, bestehend aus einer clipsartig von einer Seite aus in Öffnungen der Bauteile einsetzbaren Mutter mit ei­ nem Anschlagbund und mit einem Spreizdübelschaft, der durch das Eindrehen einer Schraube radial aufspreizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube an ihrem freien Ende mit einem pilzartigen Ansatz mit einem Schaft (14) versehen ist, dessen Durchmesser kleiner als der Schraubendurchmesser ist, dessen Länge jener des Spreiz­ dübelschaftes (7) entspricht und dessen Kopf (15) aus dem Sprei­ zdübelschaft herausragt und mit seinem Rand an dessen Stirnende anliegt.

2. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübelschaft (7) mit einer gewindelosen, den Anschlag­ bund (5) aufweisenden Hülse (6) versehen und einstückig mit die­ ser aus Kunststoff hergestellt ist.

3. Verbindungselement nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (10) aus Kunststoff besteht und einteilig mit dem Schaft (14) und dem Kopf (15) ausgebildet ist.

4. Verbindungselement nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübelschaft und die Schraube (10) aus Polyamid beste­ hen.

5. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf des pilzartigen Ansatzes mit einem radial nachgiebigen, von der Mittelachse (16) aus nach außen zum Stirnende des Sprei­ zdübelschaftes (7) hin abgeschrägten Schirm (15) versehen ist.

6. Verbindungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenkontur des Schirmes (15) fluchtend in die Kontur des Spreizdübelschaftes (7) übergeht.

7. Verbindungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spreizdübelschaft (7) aus gelenkig an der Hülse (6) ange­ brachten Spreizteilen besteht.

8. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Gewindeteiles (9) der Schraube (10) minde­ stens der Länge der Hülse (6) und des Spreizdübelschaftes (7) entspricht.

9. Verbindungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraube (10) einen Kopf (12) mit einem Greifrand (11) be­ sitzt.