DE19647209C2 - Fastening device made of plastic - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Befestigungsvorrichtung aus Kunststoff zur Befestigung eines flachen Bauteils an einem Haltebauteil nach dem Patentanspruch 1.The invention relates to a fastening device made of plastic Fastening a flat component to a holding component according to claim 1.
Vor allen Dingen bei der Herstellung von Automobilen besteht häufig der Bedarf, ein flaches Bauteil, beispielsweise ein Blech, ein Kunststoffteil oder dergleichen an einem Haltebauteil anzubringen. Es ist bekannt, für derartige Befestigungen entsprechende Blechschrauben zu verwenden. Es ist jedoch ferner bekannt geworden, derartige Befestigungen durch Kunststoffteile herzustellen, beispielsweise in Form von Spreiznieten oder dergleichen.Above all, in the manufacture of automobiles, there is often a need flat component, for example a sheet, a plastic part or the like on one Attach holding component. It is known to be appropriate for such fixings Use self-tapping screws. However, it has also become known Manufacture fastenings by plastic parts, for example in the form of Expanding rivets or the like.
Aus dem DE-GM 17 69 978 ist bekannt, einen Spreizkörper einteilig mit einem Dübel zu formen. Durch einen axialen Zug über eine Schraube kann der Spreizkörper in den Dübel hineinbewegt werden, um diesen aufzuspreizen. Ein derartiger Dübel ist dazu gedacht, in einer Bohrung komplett untergebracht zu werden, so daß beim Spreiz vorgang der endseitige Abschnitt des Dübels gegen die Bohrungs- und Lochwandung gepreßt wird. Auf diametral gegenüberliegenden Seiten des Dübelschaftes ist ein Schlitz vorgesehen. Ein Dübel dieser Art ist nicht in der Lage, gegen die Kante des Loches eines relativ dünnen Haltebauteils angelegt zu werden. Aus dem DE-GM 71 29 315 ist ein vergleichbarer Dübel bekannt geworden und aus dem DE-GM 17 59 178 ist ein Spreizdübel bekannt geworden, der in ein Sackloch eingesetzt wird. Aus der DE 40 18 208 A1 ist ein Dübel mit einem Spreizkörper offenbart, welche jedoch als getrennte Teile vorgesehen sind, die durch ein besonderes Kunststoffteil zusammengehalten werden. Das Hineinziehen des Spreizkörpers in den Dübelschaft erfolgt durch Ein schlagen des Dübels in das Sackloch, so daß der Spreizkörper automatisch in den Dübelschaft eingeführt wird.From DE-GM 17 69 978 it is known to form an expansion body in one piece with a dowel to form. By an axial pull on a screw, the expansion body in the Dowels are moved in to spread them out. Such a dowel is included thought to be completely housed in a hole so that when spreading the end section of the dowel against the hole and hole wall is pressed. There is a on diametrically opposite sides of the dowel shaft Slot provided. An anchor of this type is not able to hit the edge of the To be created hole of a relatively thin holding member. From DE-GM 71 29 315 a comparable anchor has become known and is from DE-GM 17 59 178 Expansion dowel has become known, which is inserted into a blind hole. From DE 40 18 208 A1 a dowel with an expansion body is disclosed, which, however, as separate Parts are provided that are held together by a special plastic part become. The expansion body is pulled into the dowel shaft by a hit the dowel in the blind hole, so that the expansion body automatically in the Dowel shaft is introduced.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Befestigungsvorrichtung aus Kunst stoff zur Befestigung eines flachen Bauteils an einem Haltebauteil zu schaffen, die als einteiliges Bauteil herstellbar ist, gleichwohl eine wirksame Befestigung ermöglicht. Ferner soll die Vorrichtung herkömmliche Blechschrauben ersetzen.The invention has for its object a fastening device made of art to create material for fastening a flat component to a holding component, which as one-piece component can be produced, nevertheless enables effective fastening. The device is also intended to replace conventional sheet metal screws.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of patent claim 1.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung besteht aus drei Abschnitten, nämlich einem Kopf, der sich gegen eine Seite des Trägerbauteils anlegt, zwei mehr oder weniger elastischen, mit dem Kopf verbundenen Beinen eines Schaftes, die sich im Abstand zueinander erstrecken, und einem blockförmigen Abschnitt am Ende der Beine. Der blockförmige Abschnitt ist abscherbar mit den Beinen verbunden und kann mit Hilfe einer Schraube von den Beinen abgeschert und zwischen die Beine gezogen werden. Der blockförmige Abschnitt weist an der Außenseite zwei einander gegen überliegende Schrägflächen auf, welche so geneigt sind, daß sie beim Einschieben zwischen die Beine diese nach außen spreizen in Eingriff mit einer Kante eines Loches im Haltebauteil. Die Schrägflächen des blockförmigen Abschnitts haben außerdem eine Zahnung, die mit einer gezahnten Fläche an der Innenseite der Beine zusammenwirkt, um den blockförmigen Abschnitt zwischen den Beinen zu verriegeln, wenn er zum Spreizen der Beine zwischen diese eingezogen ist. Der blockförmige Abschnitt bleibt bei Demontage der Schraube in der eingenommenen Spreizstellung.The fastening device according to the invention consists of three sections, namely a head, which lies against one side of the support component, two more or less elastic legs connected to the head of a shaft, which are in the Distance to each other, and a block-shaped section at the end of the Legs. The block-shaped section is shearably connected to the legs and can sheared off the legs with the help of a screw and pulled between the legs become. The block-shaped section has two against each other on the outside overlying inclined surfaces, which are inclined so that when inserted between the legs spread them outward into engagement with an edge of a Hole in the holding component. Have the sloping surfaces of the block-shaped section also a set of teeth with a toothed surface on the inside of the legs cooperates to lock the block-shaped section between the legs, when it is drawn between the legs to spread them apart. The block-shaped Section remains in the spread position when the screw is removed.
Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung weist flexible Halteabschnitte zwi schen dem Kopf und dem blockförmigen Abschnitt auf, die eine ständige Verbindung zwischen Kopf und blockförmigem Abschnitt aufrechterhalten, auch wenn der block förmige Abschnitt abgeschert und zwischen die Beine gezogen ist.The fastening device according to the invention has flexible holding sections between between the head and the block-shaped section, which is a permanent connection between the head and the block-shaped section, even if the block shaped section is sheared and pulled between the legs.
Kopf und blockförmiger Abschnitt weisen koaxiale Bohrungen auf zur Aufnahme einer Schraube. Der Gewindeabschnitt der Schraube formt sich z. B. ein Gewinde in der Bohrung im blockförmigen Abschnitt, so daß beim Eindrehen der Schraube der blockförmige Abschnitt in den Zwischenraum zwischen die Beine eingezogen wird. Dabei verformen sich die Halteabschnitte. Die Halteabschnitte verhindern, daß der blockförmige Abschnitt herunterfällt, wenn die Schraube zwecks Lösens des flachen Bauteils herausgeschraubt und zwanghaft zurückgedrückt wird.The head and block-shaped section have coaxial holes for receiving a screw. The threaded portion of the screw forms e.g. B. a thread in the bore in the block-shaped section, so that when screwing in the screw block-shaped section is drawn into the space between the legs. The holding sections deform. The holding sections prevent the block-shaped section drops when the screw is used to loosen the flat Unscrewed component and forcibly pushed back.
Damit beim Einziehen des blockförmigen Halteabschnitts eine entsprechende Führung besteht, sieht die Erfindung vor, daß an der Innenseite der Beine und an der gezahnten Fläche an der Außenseite des blockförmigen Abschnitts zwischen den Beinen eine achsparallele Nut oder eine Feder geformt ist. Dadurch wird verhindert, daß der blockförmige Abschnitt seitlich verrutscht oder sich gar dreht, so daß dadurch die Spreizung aufgehoben ist.A corresponding guide when the block-shaped holding section is drawn in there is, the invention provides that on the inside of the legs and on the toothed surface on the outside of the block-shaped section between the legs an axially parallel Groove or tongue is shaped. This prevents the block-shaped section slipped sideways or even rotates, so that the Spread is removed.
Damit die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung einfacher in das Loch des Haltebauteils eingeführt werden kann, weist der blockförmige Abschnitt am freien Ende der Bohrung einander diametral gegenüberliegende Ansätze auf, die zur Bildung einer Einführspitze an der Außenseite angeschrägt sind.So that the fastening device according to the invention easier in the hole of the Holding component can be inserted, the block-shaped section has the free End of the bore diametrically opposite approaches to form an insertion tip on the Are beveled on the outside.
Mit der Erfindung ist eine einfach herzustellende und handhabbare Befestigungs vorrichtung geschaffen, mit der ein flaches Bauteil, beispielsweise ein Blech, wirksam an einem Haltebauteil angebracht werden kann. Die Bohrung des Haltebauteils kann eine in weiten Grenzen unterschiedliche Länge aufweisen, da der blockförmige Abschnitt in unterschiedlichen Lagen zwischen die Beine eingezogen und zwi schen diesen verriegelt werden kann. Beim Lösen der Schraube verhindern die Halteabschnitte, daß der von den Beinen abgescherte blockförmige Abschnitt herunterfällt.With the invention is an easy to manufacture and handle attachment created device with which a flat component, such as a sheet, effective can be attached to a holding component. The bore of the holding component can have a different length within wide limits because of the block-shaped Section drawn in different positions between the legs and between can be locked. When loosening the Screw prevent the holding sections from that of the Legs sheared block-shaped section falls down.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer beispielhaft dargestellten Ausführungsform näher erläutert.The invention is illustrated below using an example illustrated embodiment explained in more detail.
Fig. 1 zeigt in Seitenansicht eine Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung. Fig. 1 shows a side view of a fastening device according to the invention.
Fig. 2 zeigt die Seitenansicht der Befestigungsvorrichtung nach Fig. 1 in Richtung Pfeil 2. FIG. 2 shows the side view of the fastening device according to FIG. 1 in the direction of arrow 2 .
Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Befestigungsvorrich tung entlang der Linie 3-3. Fig. 3 shows a section through the Befestigungsvorrich device along the line 3-3.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die Befestigungsvorrich tung entlang der Linie 4-4. Fig. 4 shows a section through the Befestigungsvorrich device along the line 4-4.
Fig. 5 zeigt eine ähnliche Darstellung der Befestigungs vorrichtung wie in Fig. 1, jedoch bei Anbringung eines Bleches an einem Haltebauteil mit Hilfe einer Schraube. Fig. 5 shows a similar representation of the fastening device as in Fig. 1, but when attaching a sheet to a holding component with the aid of a screw.
Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Befestigungsvor richtung 10 weist einen flanschartigen Kopf 12 auf, mit dessen Unterseite ein Schaft 14 verbunden ist. Der Schaft 14 weist diametral gegenüberliegende Beine 16, 18 auf. Am unteren Ende sind die Beine abscherbar mit einem blockför migen Abschnitt 20 verbunden. Die Beine 16, 18 sind am Ende an der Außenseite angeschrägt, wie bei 22 zu erkennen. An der Innenseite der Beine 16, 18 befindet sich nahe dem Endabschnitt eine Zahnung 24. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist die Zahnung durch eine Nut 26 unterbrochen, die an der Innenseite der Beine 16, 18 geformt ist und sich vom unte ren Ende der Beine 16, 18 bis in eine Bohrung im Kopf 12 hineinerstreckt. Die Bohrung im Kopf 12 ist bei 28 gestri chelt eingezeichnet.The Befestigungsvor shown in FIGS. 1 to 5 device 10 has a flange-like head 12, is connected to the underside of which a shaft 14. The shaft 14 has diametrically opposite legs 16 , 18 . At the lower end, the legs can be sheared off with a block-shaped section 20 . The legs 16 , 18 are chamfered at the end on the outside, as can be seen at 22. On the inside of the legs 16 , 18 there is a toothing 24 near the end section. As is apparent from Fig. 3, the toothing is interrupted by a groove 26 which is formed on the inside of the legs 16, 18 and extends into the unte ren end of the legs 16, 18 into a bore in the head 12. The bore in the head 12 is shown at 28 stripes.
Der blockförmige Abschnitt 20, der eine Bohrung aufweist, wie bei 30 dargestellt und mit der Bohrung 28 ausgerichtet ist, weist an diametral gegenüberliegenden Außenseiten eine gezahnte Fläche 32 auf. Wie in Fig. 2 zu erkennen, ist die gezahnte Fläche 32 durch eine darüberragende Rippe 34 unterteilt. Die Rippe 34 ist zur Nut 26 ausgerichtet und kann in die Nut 26 eingreifen, wenn der blockförmige Abschnitt 20 zwischen die Beine 16, 18 eingezogen wird, wie in Fig. 5 dargestellt.The block-shaped section 20 , which has a bore, as shown at 30 and is aligned with the bore 28 , has a toothed surface 32 on diametrically opposite outer sides. As can be seen in FIG. 2, the toothed surface 32 is divided by a protruding rib 34 . The rib 34 is aligned with the groove 26 and can engage in the groove 26 when the block-shaped section 20 is drawn in between the legs 16 , 18 , as shown in FIG. 5.
Wie erkennbar, sind die gezahnten Flächen 32 am blockför migen Abschnitt 20 angeschrägt, so daß sie in Richtung der Längsachse des Schaftes 14 nach unten divergieren.As can be seen, the toothed surfaces 32 are chamfered on the block-shaped portion 20 so that they diverge downward in the direction of the longitudinal axis of the shaft 14 .
Zwischen Kopf 12 und blockförmigem Abschnitt 20 sind streifenförmige Halteelemente 36 geformt, die beidseits der Bohrung 28 jeweils zwischen den Beinen 16, 18 angeord net sind. Die streifenförmigen Halteabschnitte 36 sind in radialer Richtung relativ dünn, haben jedoch quer dazu eine gewisse Breite.Between head 12 and block-shaped section 20 are strip-shaped holding elements 36 are formed, which are net on both sides of the bore 28 between the legs 16 , 18 respectively. The strip-shaped holding sections 36 are relatively thin in the radial direction, but have a certain width transversely thereto.
An der Unterseite des blockförmigen Abschnitts 12 sind zwei Vorsprünge 38, 40 angeformt, die eine sich schräg nach oben erweiterte Rippe 42 aufweisen. Sie sind außerdem mit schräg nach unten aufeinander zu verlaufenden Kanten versehen, wie in den Fig. 2 bis 4 dargestellt. Dadurch ist eine Einsetzspitze für den Befestigungsvorgang ge schaffen.On the underside of the block-shaped section 12 , two projections 38 , 40 are formed, which have a rib 42 which extends obliquely upwards. They are also provided with edges which run obliquely downwards towards one another, as shown in FIGS. 2 to 4. This is a ge insert for the fastening process.
In Fig. 5 ist gezeigt, wie ein Blech 44 (Unterschild), beispielsweise ein Unterbodenblech für ein Automobil, ge gen ein Haltebauteil 46 (Blechträger) gelegt ist. Blech 44 und Haltebauteil 46 haben zueinander ausgerichtete Befe stigungslöcher. Die Befestigungsvorrichtung 10 wird in der in Fig. 1 dargestellten Form vormontiert. Dann wird das Blech 44 aufgelegt. Anschließend wird eine Schraube 48 mit einem Kopf 50, einem Gewindeschaft 52, und einer Unterleg scheibe 54 durch die Bohrung 28 hindurchgesteckt und in die Bohrung 30 eingeschraubt, wobei die Schraube sich in der Wandung der Bohrung 30 einformt. Dadurch wird auf den blockförmigen Abschnitt 20 eine Zugkraft ausgeübt und die ser von den Beinen 16, 18 abgeschert und in den Raum zwi schen den Beinen 16, 18 eingeschoben. Die Zahnung 24 der Beine 16, 18 und die Zahnung 32 des blockförmigen Ab schnitts geraten dabei verriegelnd miteinander in Eingriff. Durch den Eingriff der Federn 34 der gezahnten Flächen 32 in die Nuten 26 der Beine 16, 18 wird für den blockförmi gen Abschnitt 20 eine Führung erhalten und vermieden, daß der blockförmige Abschnitt sich beim Einziehen zwischen die Beine 16, 18 verdreht.In Fig. 5 it is shown how a sheet metal 44 (lower plate), for example an underbody sheet for an automobile, is placed against a holding component 46 (sheet metal support). Sheet 44 and holding member 46 have aligned fastening holes BEFE. The fastening device 10 is preassembled in the form shown in FIG. 1. Then the sheet 44 is placed. Then a screw 48 with a head 50 , a threaded shaft 52 , and a washer 54 is inserted through the bore 28 and screwed into the bore 30 , the screw being formed in the wall of the bore 30 . As a result, a tensile force is exerted on the block-shaped section 20 and the water is sheared off from the legs 16 , 18 and inserted into the space between the legs 16 , 18 . The teeth 24 of the legs 16 , 18 and the teeth 32 of the block-shaped section come interlocking with each other. Through the engagement of the springs 34 of the toothed surfaces 32 in the grooves 26 of the legs 16 , 18 , a guide is obtained for the block-shaped section 20 and prevents the block-shaped section from twisting when drawn in between the legs 16 , 18 .
Durch das Einziehen des blockförmigen Abschnitts 20 zwi schen die Beine 16, 18 werden diese auseinandergespreizt, wie in Fig. 5 zu erkennen. Sie legen sich dabei gegen die untere Kante des Loches des Haltebauteils an und fixieren dadurch das Blech 44 am Haltebauteil 46. Der flanschför mige Kopf 12 ist vorzugsweise kreisförmig und ausreichend im Durchmesser, um das Befestigungsloch im Blech 44 zu überdecken.By pulling the block-shaped portion 20 between the legs 16 , 18 , these are spread apart, as can be seen in Fig. 5. They lie against the lower edge of the hole in the holding component and thereby fix the plate 44 to the holding component 46 . The flanschför shaped head 12 is preferably circular and sufficient in diameter to cover the mounting hole in the sheet 44 .
Bei einem Ausdrehen der Schraube 48 bleibt der Abschnitt 20 zwischen den Beinen 16, 18. Das Haltebauteil 46 kann variable Dicken aufweisen, die durch den blockförmigen Ab schnitt 20 ausgeglichen werden. Die variierenden Dicken können auch Stanzgrat einschließen.When the screw 48 is unscrewed, the section 20 remains between the legs 16 , 18 . The holding member 46 may have variable thicknesses, which are compensated for by the block-shaped section 20 . The varying thicknesses can also include punch burr.
Claims (5)
ein Kopf (12), der sich gegen eine Seite des flachen Bauteils (44) anlegt,
ein mit dem Kopf (12) verbundener Schaft (14), der durch ein Loch des Bauteils (44) und des Haltebauteils (46) hindurchführbar ist, wobei der Schaft (14) in sei ner Länge größer ist als die des Loches im Haltebauteil (46), ferner zwei diametral gegenüberliegende, sich im Abstand voneinander erstreckende Beine (16, 18) aufweist, die an dem vom Kopf (12) abgewandten Ende mit einem blockförmigen Abschnitt (20) abscherbar verbunden sind, wobei der blockförmige Abschnitt (20) an der Außenseite zwei einander gegenüberliegende, sich schräg nach unten er streckende mit einer Zahnung versehene Spreizflächen (32) aufweist,
die einander gegenüberliegenden Flächen an der Innenseite der Beine (16, 18) sind nahe dem Ende ebenfalls mit einer Zahnung (24) versehen, wodurch die Zahnungen (32, 24) zusammenwirken und den blockförmigen Abschnitt (20) ver riegelnd festlegen, wenn er zwischen die Beine (16, 18) gezogen wird und die Beine auseinandergespreizt werden in Eingriff mit der Kante des Loches des Haltebauteils (46),
ferner flexible Halteabschnitte (36) zwischen Kopf (12) und blockförmigem Ab schnitt (20) und in Umfangsrichtung gesehen zwischen den Beinen (16, 18) und
koaxiale Bohrungen (28, 30) im Kopf (12) und im blockförmigen Abschnitt (20) zwecks Aufnahme der Schraube (48), wobei an der Innenseite der Beine (16, 18) eine achsparallele Nut (26) oder eine Feder geformt ist und die gezahnten Flächen (32) an der Außenseite des blockförmigen Abschnitts (20) eine Feder (34) oder eine Nut aufweisen zur Führung des blockförmigen Abschnitts (20) zwischen den Beinen (16, 18). 1. Fastening device made of plastic for fastening a flat component to a holding component using a screw, with the following features:
a head ( 12 ) which bears against one side of the flat component ( 44 ),
a shaft ( 14 ) connected to the head ( 12 ) which can be passed through a hole in the component ( 44 ) and the holding component ( 46 ), the shaft ( 14 ) being greater in length than that of the hole in the holding component ( 46 ), furthermore has two diametrically opposed legs ( 16 , 18 ) which extend at a distance from one another and are shearably connected to a block-shaped section ( 20 ) at the end facing away from the head ( 12 ), the block-shaped section ( 20 ) on the outside has two mutually opposite, obliquely downward-extending spreading surfaces ( 32 ) provided with teeth,
the opposite surfaces on the inside of the legs ( 16 , 18 ) are also provided near the end with a toothing ( 24 ), whereby the teeth ( 32 , 24 ) cooperate and lock the block-shaped portion ( 20 ) ver locking when it between pulling the legs ( 16 , 18 ) and spreading the legs apart into engagement with the edge of the hole of the support member ( 46 ),
further flexible holding sections ( 36 ) between the head ( 12 ) and block-shaped section ( 20 ) and seen in the circumferential direction between the legs ( 16 , 18 ) and
coaxial bores ( 28 , 30 ) in the head ( 12 ) and in the block-shaped section ( 20 ) for receiving the screw ( 48 ), an axially parallel groove ( 26 ) or a spring being formed on the inside of the legs ( 16 , 18 ) and the toothed surfaces ( 32 ) on the outside of the block-shaped section ( 20 ) have a tongue ( 34 ) or a groove for guiding the block-shaped section ( 20 ) between the legs ( 16 , 18 ).
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