DE19934998A1

DE19934998A1 - Detachable connecting element has shaft with spiral spring, clamping elements and ends

Info

Publication number: DE19934998A1
Application number: DE1999134998
Authority: DE
Inventors: Helmut Krueger
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-01

Abstract

The shaft consists of a spiral spring (1) elastically extensible when pulled and possessing clamping elements (2) on the two ends, made of the same material as the spring. The external diameter of the spiral spring is slightly less than the diameter of the matching holes The free ends of the spirals are rounded.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum lösbaren Verbinden von Teilen durch eine moderate Klemmkraft, insbesondere von dünnwandigen Teilen im Fahrzeug- und Elektrohaushaltgerätebau.The invention relates to a connecting element for releasably connecting parts by a moderate clamping force, especially of thin-walled parts in the vehicle and Electrical household appliance construction.

Als Verbindungselemente für lösbare Verbindungen von Bauteilen sind Schrauben mit Muttern, Keile und Stifte allgemein bekannt. Zum Verbinden dünnwandiger Teile werden Schrauben mit Muttern verwendet. Diese bilden ein Verbindungsmittel mit einem in miteinander korrespondierenden Löchern angeordneten Schaft und zwei an diesem relativ zueinander bewegbaren Klemmelementen, die jeweils an einer Außenseite eines Teils anliegen und diese aneinanderpressen. Schraubverbindungen können hohe Spannkräfte übertragen, sind in der Spannrichtung stabil und sind lösbar, und die Verbindungsglieder sind grundsätzlich wieder verwendbar. Die Schraubenvorspannung ist in Verbindung mit der Werkstoffwahl einstellbar, und die Verbindungstechnik einfach handhabbar. Zur Herstellung der Verbindung müssen die Verbindungsglieder zugänglich sein, also die Schraube mit dem Schraubenkopf auf der einen Außenseite der Verbindungsanordnung und eine Mutter auf der anderen Außenseite.Screws are used as connecting elements for detachable connections of components Commonly known nuts, wedges and pins. For connecting thin-walled parts Used screws with nuts. These form a connecting means with an in mutually corresponding holes arranged shaft and two on this relatively movable clamping elements, each on an outside of a Partially fit and press them together. Screw connections can be high Transferring clamping forces are stable in the clamping direction and can be released, and that Links are basically reusable. The screw preload is adjustable in connection with the choice of material, and the connection technology is simple manageable. To establish the connection, the connecting links must be accessible be the screw with the screw head on one outside of the Connection arrangement and a nut on the other outside.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungselement zum lösbaren Verbinden von Teilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das von einer Seite montierbar und demontierbar ist.It is an object of the invention to provide a connecting element for releasably connecting To create parts according to the preamble of claim 1, from one side can be assembled and disassembled.

Diese Aufgabe wird bei einem Verbindungselement nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This task is performed with a connecting element according to the preamble of Claim 1 solved by its characterizing features.

Die Erfindung besteht darin, daß ein Verbindungsmittel für eine lösbare Verbindung von Teilen mit einem in miteinander korresponierenden Löchern der zu verbindenden Teile angeordneten Schaft und mit zwei durch den Schaft verbundenen und an den Außenseiten der Teile angreifenden Klemmelementen einstückig aus einer Spiralfeder gebildet ist, die an ihren Enden zwei angeformte Klemmelemente aus dem gleichen Material und der gleichen Materialform wie die Spiralfeder aufweist. Der als Schaft dienende Teil der Spiralfeder ist dabei durch eine Zugbeaufschlagung in axialer Richtung elastisch dehnbar. Sein Außendurchmesser ist kleiner als der Durchmesser der miteinander korrespondierenden Löcher, enspricht jedoch im wesentlichen diesem, so daß die Spiralfeder an den Lochwandungen abgestützt und koaxial zur Achse der Löcher angeordnet ist.The invention is that a connecting means for a releasable connection of Parts with one in corresponding holes of the parts to be connected arranged shaft and with two connected by the shaft and to the Outside of the parts attacking clamping elements in one piece from a coil spring is formed, the two integrally formed clamping elements from the same at their ends Material and the same material shape as the coil spring. The one as a shaft serving part of the coil spring is due to a tensile stress in the axial direction elastic stretch. Its outer diameter is smaller than the diameter of the holes corresponding to one another, but essentially corresponds to this, see above that the coil spring is supported on the hole walls and coaxial to the axis of the holes is arranged.

Die Klemmelemente sind bevorzugt in einer Ebene quer zur Achse der Spiralfeder ausgebildete Spiralen, die im Lochrandbereich des jeweiligen Teils auf diesem aufliegen und durch den elastisch gedehnten Schaft Druck auf die Bauteile ausüben und diese zusammenpressen.The clamping elements are preferably in a plane transverse to the axis of the coil spring trained spirals that rest on the hole edge area of the respective part and exert pressure on the components through the elastically stretched shaft press together.

Bei der Montage des Verbindungselementes wird die Klemmspirale soweit nach außen elastisch aufgebogen, daß ein Einfädeln des freien Endes in das Loch bis zum gegenüberliegenden äußeren Lochrand des herzustellenden Verbundes möglich ist. Nach dem Einfädeln wird das Verbindungselement in das Loch hineingedreht, bis der Schaft elastisch gedehnt wird und in den Löchern zur Anordnung gelangt. In der Endstellung, in der die Spiralen auf beiden Seiten des Verbundes anliegen, bleibt der Schaft gespannt und zieht die beiden Spiralen unter Ausübung einer Klemmkraft auf den Verbund zueinander. Das Fügen der lösbar zu verbindenden Teile erfolgt somit nur von einer Seite, ebenso eine Demontage. Diese wird so vorgenommen, daß eine der Spiralen, in der Regel auf der Montageseite, unter Ausübung eines axialen Druckes entgegen der Montagedrehrichtung gedreht wird, so daß sich die Spiralfeder auf Grund der im Übergangsbereich zwischen der Spiralfeder und der mit Druck beaufschlagten Spirale vorhandenen schiefen Ebene unter sich erhöhender Federspannung bis zum Aushaken des anderen Spiralendes aus den Löchern herausdreht. Die Vorspannung des Verbindungselementes ist durch die Federform, die Festigkeit des Federmaterials, dessen Durchmesser und auch durch die Anzahl der Windungen der Spiralfeder bestimmt, wobei die erreichte Spannkraft in weiten Grenzen bestimmbar ist, jedoch wegen der Montierbarkeit moderat gehalten ist. Das Verbindungselement ist wiederverwendbar. Vorteilhaft ist auch, daß es auf einem Wickelautomaten einfach und kostengünstig herzustellen ist. Die an der Spiralfeder angeformten Spiralen sind niedrigbauende Elemente, die nur wenig Bauraum erfordern. Vorteilhaft ist auch, daß die in der Spiralfeder gebildete zentrale Öffnung als Durchgangsloch für Leitungen, Schläuche oder Rohre genutzt werden kann. Als Werkstoff für das Verbindungselement kommen alternativ zum Federstahldraht auch andere Materialien, z. B. kohlefaserverstärkter Kunststoff, insbesondere Polyamid oder Epoxidharz, in Betracht.When assembling the connecting element, the clamping spiral is so far outwards elastically bent that threading the free end into the hole to opposite outer hole edge of the composite to be produced is possible. After threading, the connecting element is screwed into the hole until the Shaft is stretched elastically and arrives in the holes in the arrangement. In the The end position in which the spirals lie on both sides of the assembly remains Tensioned shaft and pulls the two spirals onto the Interconnected. The parts to be releasably connected are therefore only joined by one side, as well as disassembly. This is done so that one of the Spirals, usually on the mounting side, applying axial pressure is rotated against the direction of assembly, so that the coil spring on the bottom the one in the transition area between the coil spring and the one under pressure Spiral existing inclined plane under increasing spring tension up to Unhook the other end of the spiral from the holes. The preload of the Connecting element is due to the spring shape, the strength of the spring material, its diameter and also by the number of turns of the coil spring determined, but the clamping force achieved can be determined within wide limits is kept moderate because of the mountability. The connecting element is reusable. It is also advantageous that it is simple and easy on a winding machine is inexpensive to manufacture. The spirals formed on the coil spring are low-profile elements that require little installation space. It is also advantageous that the central opening formed in the spiral spring as a through hole for lines, Hoses or pipes can be used. As a material for the connecting element come as an alternative to spring steel wire also other materials, e.g. B. carbon fiber reinforced plastic, in particular polyamide or epoxy resin.

Die Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is illustrated below using two exemplary embodiments. In the associated drawings show:

Fig. 1 ein Verbindungselement in perspektivischer Darstellung, Fig. 1 a connecting element in perspective view;

Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses Verbindungselement, Fig. 2 is a plan view of this connecting member,

Fig. 3 eine Seitenansicht von einem Verbindungselement Fig. 3 is a side view of a connecting element

Fig. 4 dieses in seiner Verbindungsanordnung. Fig. 4 this in its connection arrangement.

Fig. 1 zeigt ein Verbindungselement, hergestellt aus Federstahldraht mit einem Durchmesser von 1 mm nach DIN 17223, bestehend aus einer Spiralfeder 1 mit zwei Windungen und beidseitig an dieser angeformten Spiralen 2 als Klemmelemente. Die Spiralen 2 sind jeweils in einer Ebene quer zur Achse A der Spiralfeder 1 ausgebildet und haben etwa 1,2 Windungen (400 Grad). Der Außendurchmesser der Spiralfeder 1 im ungedehnten Zustand beträgt 7 mm. In Fig. 2 ist dieses Verbindungselement an einem Verbund 3 zweier Bleche von insgesamt 8 mm Dicke (nicht sichtbar) in einer Draufsicht gezeigt. Der Durchmesser der Verbindungsbohrungen B in den beiden miteinander verbundenen Blechen beträgt 8 mm und ist somit nur unwesentlich größer als der der Spiralfeder 1, so daß diese eine definierte Lage in der Bohrung B hat. Die sichtbare Spirale 2 liegt auf dem Verbund 3 linienförmig auf und ihr freies Ende ist abgerundet. Fig. 1 shows a connecting element, made of spring steel wire with a diameter of 1 mm according to DIN 17223, consisting of a spiral spring 1 with two turns and spirals 2 formed on both sides as clamping elements. The spirals 2 are each formed in a plane transverse to the axis A of the coil spring 1 and have about 1.2 turns (400 degrees). The outer diameter of the spiral spring 1 in the unstretched state is 7 mm. In Fig. 2, this connecting element is shown on a composite 3 of two sheets of a total of 8 mm thickness (not visible) in a plan view. The diameter of the connecting bores B in the two interconnected sheets is 8 mm and is therefore only slightly larger than that of the spiral spring 1 , so that it has a defined position in the bore B. The visible spiral 2 lies linearly on the composite 3 and its free end is rounded.

In Fig. 3 ist ein Verbindungselement mit einer Spiralfeder 4 mit nur einer Windung in einer Seitenansicht dargestellt. Deutlich ist die Anordnung zweier Spiralen 5 als Klemmelemente quer zur Achse A der Spiralfeder 3 zu sehen. Fig. 4 zeigt dieses Verbindungselement in einem Verbund aus zwei Blechen 6 und 7 mit elastisch gedehnter Spiralfeder 3. Um Beschädigungen an den Blechen vorzubeugen, könnten die Bleche in den Lochbereichen oder das Verbindungselement selbst mit einer Beschichtung aus Kunststoff versehen sein. In Fig. 3, a connecting element with a coil spring 4 with only one turn is shown in a side view. The arrangement of two spirals 5 as clamping elements transversely to the axis A of the spiral spring 3 can be clearly seen. FIG. 4 shows this connecting element in a composite of two sheets 6 and 7 with an elastically stretched spiral spring 3 . In order to prevent damage to the metal sheets, the metal sheets in the perforated areas or the connecting element itself could be provided with a plastic coating.

REFERENCE SIGN LIST

11

Spiralfeder
Coil spring

22nd

Spirale
spiral

33rd

Verbund
Composite

44th

Spiralfeder
Coil spring

55

Spirale
spiral

66

Blech
sheet

77

Blech
sheet

Claims

1. Connecting element for detachably connecting parts to a shaft for arrangement in mutually corresponding holes in the parts and two clamping elements connected by the shaft and engaging on the outer sides of the parts in the vicinity of the holes, characterized in that the shaft is elastic from a tensile stress stretchable coil spring ( 1 , 4 ), and that the clamping elements ( 2 , 5 ) are integrally formed at both ends and are made of the same material as the coil spring ( 1 , 4 ).

2. Connecting element according to claim 1, characterized in that the outer diameter of the coil spring ( 1 , 4 ) is slightly smaller than the diameter of the holes (B) corresponding to each other.

3. Connecting element according to claim 1, characterized in that the two clamping elements in a plane transverse to the axis (A) of the coil spring ( 1 , 4 ) are spirals ( 2 , 5 ).

4. Connecting element according to claim 3, characterized in that the free ends of the spirals ( 2 , 5 ) are rounded.

5. Connecting element according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is made of spring steel wire.