DE29519375U1 - Kunststoff-Befestigungselement, insbesondere für eine Fahrzeugverkleidung - Google Patents

Kunststoff-Befestigungselement, insbesondere für eine Fahrzeugverkleidung

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Description

Kunststoff-Befestigungselement, insbesondere für eine Fahrzeugverkleidung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein sich selbst zentrierendes Kunststoff-Befestigungselement, und insbesondere einen sogenannten "Panelbefestiger" (Halter) zur Befestigung von Fahrzeug-Abschlußblenden (Panels), wie zum Beispiel inneren Türverkleidungen, an einer Fahrzeugkarosserie.
Zum schnellen Zusammenbau von Fahrzeug-Abschlußblenden, wie zum Beispiel inneren Türverkleidungen, werden sogenannte "Panelbefestiger" verwendet, die zum Beispiel gemäß der DE-C-3.122.402 im wesentlichen einen Schaft mit einer elastisch einschnappenden Eingriffseinrichtung - wobei die zum Eingriff (Einrasten) erforderliche Kraft vorzugsweise geringer ist, als die zum Lösen erforderliche Kraft sowie einen geeignet ausgeformten Kopf aufweisen, der so geformt ist, daß er mit der Innenseite einer Aufnahme (eines Sitzes) an der inneren Verkleidung einrastet. Panelbefestiger werden normalerweise an der inneren Verkleidung vorinstalliert, wobei eine solche Unterbaugruppe dann an der Innenseite einer Tür befestigt wird. Zum schnellen Einbau der inneren Verkleidung durch einfaches Andrücken an die Tür ist diese mit Bohrungen versehen, die so positioniert sind, daß sie mit den Panelbefestigern an der inneren Verkleidung korrespondieren und weist ferner Kunststoffbuchsen auf, in denen die Schäfte und elastische Verriegelungseinrichtungen der Panelbefestiger einschnappend arretieren.
Ein Nachteil des obigen Systems, welches immer noch angewendet wird, besteht in der Notwendigkeit von Buchsen zur Aufnahme der Schäfte von Panelbefestigern innerhalb der Aufnahmebohrungen an der Tür, die zusätzlich zu den Kosten der
eigentlichen Buchsen auch erhöhte Kosten des Zusammenbaus verursachen, ferner die verschiedenen Schritte des Montagevorgangs verkomplizieren und verlangsamen, sowie ein zusätzliches Zulieferproblem für die Fahrzeughersteller beinhalten.
Andererseits ist es aber bis jetzt noch nicht möglich gewesen, die Panelbefestiger direkt in den in das Türmaterial eingebrachten Bohrungen zu befestigen, da diese Bohrungen aus Konstruktionsgründen eine prismatische Form haben. Folglich müßte bei der Montage der inneren Verkleidung jeder Befestiger manuell so positioniert werden, daß die einschnappenden Eingriffseinrichtungen (im allgemeinen eine Anzahl von Laschen) relativ zu den Seiten der prismatischen Aufnahmebohrung korrekt ausgerichtet sind, was aufgrund des Zeit- und Kostenaufwandes nicht durchführbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kunststoff-Befestigungselement (Panelbefestiger) der oben genannten Art zu schaffen, das sich automatisch ausrichtet, wenn sein Schaft in eine prismatische Aufnahme oder eine Bohrung eingesetzt wird.
Erfindungsgemäß wird ein Kunststoff-Befestigungselement zum Einsetzen in eine komplementäre Öffnung in einem Teil während einer Montage und insbesondere ein Panelbefestiger zum Einsetzen in eine prismatische Bohrung in einem Fahrzeugkarosserieteil geschaffen, das/der einen Kopf, einen integral mit dem Kopf ausgebildeten Schaft und elastische Eingriffseinrichtungen an dem Schaft aufweist, die mit entsprechenden Seiten der Öffnung einschnappen, wobei sich die elastischen Eingriffseinrichtungen seitlich von dem Schaft weg- und in mindestens einer Richtung kreuzweise zu diesem erstrecken und der Schaft einen endseitigen Fortsatz aufweist, der sich relativ zu der Einfuhrrichtung des Befestigungselementes in die Öffnung axial vor den elastischen Eingriffseinrichtungen erstreckt. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz zugespitzt ist und mindestens eine Rippe aufweist, deren Breite im wesentlichen gleich der diagonalen Ausdehnung der Öffnung ist und 0 deren Dicke wesentlich kleiner ist, als die Breite, und daß die Rippe mit ihrer Breite
in einer Richtung kreuzweise zu dem Schaft ausgerichtet ist und mit der Richtung, in der die elastischen Eingriffseinrichtungen ausgerichtet sind, einen Winkel einschließt, der ungleich Null ist.
Im einzelnen ist die Dicke der Rippe so gewählt, daß die gegenüberliegenden lateralen Seiten der Rippe in gleitender Weise mit entsprechenden, diagonal gegenüberliegenden Winkeln (Ecken) der Öffnung eingreifen. Die lateralen Seiten sind ferner abgerundet und so geneigt, daß sie in Richtung auf das freie Ende der Rippe konvergieren, um dem Fortsatz die zugespitzte Form zu verleihen. 10
Somit braucht während der Montage das Teil, wie zum Beispiel eine Fahrzeugtür, nicht mit Hülsen zur Aufnahme der Panelbefestiger versehen werden. Ferner können die üblichen prismatischen (im allgemeinen quadratischen) Aufnahmebohrungen für die Befestigungselemente (Befestiger) direkt in das Metall, aus dem die Tür gefertigt . 15 ist, eingebracht werden, ohne daß die Befestiger während der Montage manuell ausgerichtet werden müssen. Dadurch, daß der Kopf des Befestigers innerhalb der entsprechenden Aufnahme in der Innenverkleidung unbelastet befestigt ist, wird der Befestiger bei einem Zusammenwirken der schrägen lateralen Seiten des Fortsatzes mit den Seiten der prismatischen Öffnung gedreht, so daß der Fortsatz diagonal ausgerichtet wird und sich in diagonal gegenüberliegende Winkel (Ecken) der Öffnung eüistaucht. Da der Fortsatz wiederum mit einem gegebenen Winkel relativ zu den elastischen Eingriffseinrichtungen ausgerichtet ist, werden diese zum Eingreifen mit den Seiten der Öffnung automatisch ausgerichtet und bewirken so, daß der Befestiger einsatzbereit ist.
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Im Folgenden sollen nun mit Bezug auf die Zeichnungen eine Anzahl von Ausfuhrungsformen der Erfindung beispielhaft beschrieben werden. Es zeigt:
Figur 1 eine perspektivische 3/4-Unterseitenansicht eines erfindungsgemäßen 0 Befestigers;
Figuren 2, 3 und 4 entsprechende senkrechte Schnitte durch den in Figur 1 gezeigten Befestiger, und zwar Figuren 2 und 4 Seitenansichten mit einem Winkel von 90° zueinander, wobei Figur 4 einen Teilschnitt entlang der Linie IV - IV in Figur 3 darstellt, und Figur 3 eine ebene Bodenansicht zeigt;
Figuren 5 und 6 perspektivische Darstellungen von zwei möglichen Variationen des in Figur 1 gezeigten Befestigers.
Mit der Bezugsziffer 1 ist in den Figuren 1 bis 4 ein Kunststoff-Befestigungselement zum Einsetzen in eine komplementäre Öffnung 2 (Figur 3) in einem Teil während einer Montage bezeichnet. Im einzelnen stellt das Befestigungselement 1 einen Panelbefestiger dar, der in einem Stück aus synthetischem Kunststoffmaterial geformt ist und der in eine prismatische Bohrung 2 in einem Fahrzeugkarosserieteil (nicht gezeigt) zum Beispiel an der (in den Fahrerraum gerichteten) Innenseite einer Türverkleidung eingesetzt wird, um diese entfernbar an einer inneren Verkleidung oder einem anderen bekannten Verkleidungselement zu befestigen.
Der Befestiger 1 hat eine im wesentliche bekannte Struktur und weist demzufolge einen im wesentlichen kreisförmigen Kopf 3, einen integral mit dem Kopf 3 ausgebildeten Schaft 4 und an dem Schaft 4 elastische Eingriffseinrichtungen 5 auf, die mit entsprechenden geraden Seiten einer prismatischen Öffnung oder Bohrung 2 einschnappen. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Öffnung 2 quadratisch und hat somit vier Seiten 6 und vier Winkel 7 von jeweils 90°.
Der Kopf 3 hat eine bekannte Form und ist so gestaltet, daß er sich unbelastet in eine entsprechende, bekannte Aufnahme an einer bekannten inneren Verkleidung oder einem Abschlußelement (nicht gezeigt) einpaßt. Der Kopf 3 ist insbesondere pilzfomig und weist einen scheibenförmigen, damit verbundenen Fortsatz 8, einen Fuß 9 und einen elastischen Flansch 10 mit stumpfkegeliger Form auf, dessen konkaver Bereich dem Schaft 4 gegenüberliegt. Die elastischen Eingriffseinrichtungen 5 sind -3 0 ebenfalls ihrer Art nach bekannt und erstrecken sich lateral und transversal von dem
Schaft 4 in mindestens einer Richtung kreuzweise zu dem Schaft 4 weg, d. h. parallel zu einer radialen Ebene durch die Achse des Schaftes 4.
Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist der Schaft 4 prismatisch und im Detail durch eine Rippe mit rechteckigem Querschnitt abgegrenzt, die wiederum in Richtung ihrer Breite durch ein Paar gegenüberliegender lateraler Flächen 12 und in Richtung ihrer Dicke durch ein Paar gegenüberliegender lateraler Kanten 13 senkrecht zu den Flächen 12 abgegrenzt ist, wobei die Kanten 13 und die Flächen 12 die kurzen bzw. langen Seiten des rechteckigen Querschnitts des Schaftes 4 abgrenzen.
Die elastischen Eingriffseinrichtungen 5, die ihrer Art nach bekannt sind, erstecken sich von den Flächen 12 und umfassen bei dem dargestellten Beispiel ein Paar gegenüberliegender V-förmiger Laschen 5a, 5b, die sich von den Flächen 12 in Richtung auf den Kopf 3 erstrecken, so daß bei der Anwendung ein tonnenförmiger äußerer, gekrümmter Abschnitt 15 jeweils mit einem Paar benachbarter Seiten 6 der quadratischen Öffnung 2 (Figur 3) zusammenwirkt.
Erfmdungsgemäß weist der Schaft 4 auch einen endseitigen Fortsatz 20 auf, der sich relativ zu der Einfuhrrichtung (in Figur 1 durch einen Pfeil A angedeutet) des Befestigers 1 in die Öffnung 2 axial vor die (d. h. stromabwärts der) Eingriffseinrichtungen 5 erstreckt. Der Fortsatz 20 ist zugespitzt und umfaßt eine Rippe mit einer maximalen Breite, die im wesentlichen gleich einer diagonalen Ausdehnung der Öffiiung 2 ist (d. h. mit einer maximalen Breite, die gleich dem Abstand zwischen zwei diagonal gegenüberliegenden Winkeln 7 ist), sowie einer Dicke, die wesentlich kleiner ist, als die Breite. Erfindungsgemäß ist die Rippe oder der Fortsatz 20 in Richtung ihrer/seiner Breite in einer kreuzweise zu dem Schaft 4 verlaufenden Richtung ausgerichtet und bildet einen Winkel mit der Richtung, in der sich die Eingriffseinrichtungen 5 erstrecken, der ungleich Null ist. Mit anderen Worten schließt jede Ebene, die parallel zu der Richtung der Breite des Fortsatzes 20 liegt, einen Winkel mit jeder Ebene, die parallel zu derjenigen der Figur 4 liegt, ein, der ungleich Null ist.
Im einzelnen ist die Dicke des Fortsatzes 20 so gewählt, daß seine gegenüberliegenden lateralen Seiten 21 in gleitender Weise mit einem Paar diagonal gegenüberliegender Winkel 7 (Ecken) der quadratischen Öffnung 2 eingreifen, wobei die lateralen Seiten 21 mit einer konvexen Oberfläche abgerundet sind, die in Richtung auswärts des Schaftes 4 gerichtet ist und ferner relativ zu der Achse des Schaftes 4 geneigt sind und an dem abgerundeten freien Ende 23 des Fortsatzes 20 zusammenlaufen, um die zugespitzte Form zu bilden. In einer Ansicht senkrecht zu den Flächen 12 (wie in Figur 2) ist der Fortsatz 20 somit ferner im wesentlichen dreieckig und in Richtung seiner Breite parallel zu den Flächen 12 ausgerichtet.
Mit anderen Worten umfaßt der Fortsatz 20 bei der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform ein dreieckig auslaufendes Endes des Schaftes 4, welches die Form einer einzelnen Rippe mit einer Breite aufweist, die im wesentlichen gleich der maximalen Breite des Fortsatzes 20 ist, d. h. gleich der diagonalen Ausdehnung der Öffnung 2, und ist mit hervorstehenden Laschen 5a, 5b, versehen, die senkrecht zur Ausdehnung der Breite des Schaftes 4 deformiert werden, wobei die Seiten 21 somit Fortsetzungen der lateralen Seiten 13 in Richtung auf die Spitze 23 sind.
Zur praktischen Anwendung wird der Kopf 3 in bekannter Weise in eine Aufnahme an einer inneren Verkleidung eingesetzt. Dann wird die innere Verkleidung, die mit einer Anzahl von unbelasteten, jedoch ansonsten integral mit dieser ausgebildeten Befestigern 1 versehen ist, an die Innenseite der Tür in der Weise angesetzt, daß jeder Befestiger 1 gegenüber einer entsprechenden Öffnung 2 in der Tür (oder in einem anderen Teil der Fahrzeugkarosserie, wie zum Beispiel dem Fahrzeugboden) positioniert ist. Schließlich wird die innere Verkleidung durch Druck (Anstoßen) parallel zu der Achse der Schäfte 4, d. h. in Richtung des Pfeils A an der Tür verriegelt. Unabhängig von der Winkelposition des Schaftes 4 des Befestigers 1 wirken die schrägen lateralen Seiten 21 unausweichlich mit einem Paar gegenüberliegender Seiten 6 zusammen, wenn der oben genannte axiale Druck auf den Befestiger 1 30
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ausgeübt wird. Ferner wird der Befestiger 1 aufgrund der Neigung und der abgerundeten konvexen Form der Seiten 21 um die Achse des Schaftes 4 gedreht.
Mit der oben genannten Rotation wird somit eine "automatische" Einstellung der Winkelposition des Fortsatzes 20 des Schaftes 4 jedes Befestigers 1 relativ zu der entsprechenden Öffnung 2 erzielt, so daß sich jeder Fortsatz 20 in die in Figur 3 gezeigte Position einsetzt, in der die Seiten 21 mit zwei diagonal gegenüberliegenden Winkeln 7 eingreifen, die aufgrund des maximalen Abstandes zwischen den Seiten 21, d. h. der maximalen Breite des Fortsatzes 20, komplementär zu der Größe der Öffnung 2, d. h. im wesentlichen gleich seiner diagonalen Ausdehnung sind. Die Laschen 5a, 5b selbst, deren Abschnitte 15 mit einem Winkel von 90° zu den Seiten 21 verlaufen, d. h. mit dem gleichen Winkel, wie die Winkel 7, sind so positioniert, daß sie den Seiten 6 gegenüberliegen.
Wenn weiterer axialer Druck ausgeübt wird, werden die Laschen 5a, 5b durch die Seiten 6 in Richtung auf die Flächen 12 (d. h. senkrecht zur Ausdehnung der Breite des Fortsatzes 20) gebogen, so daß die Abschnitte 15 die Seiten 6 passieren und unter diesen einschnappen, wenn die Laschen 5a, 5b in ihre Position zurückspringen, wodurch der Befestiger 1 innerhalb der Öffnung 2 axial verriegelt ist. Zur Entfer- 0 nung der inneren Verkleidung werden die oben genannten Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt. Aufgrund der Form der Laschen 5a, 5b, die an dem Schaft 4 eine Art Widerhaken ausbilden, ist jedoch zum Entfernen eine größere Kraft erforderlich, als zum Einsetzen.
Figur 6 zeigt eine Abwandlung 100 eines Befestigers I5 wobei alle Teile, die ähnlich oder gleich den bereits beschriebenen Teilen sind, mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. Dieser Befestiger 100 ist identisch mit dem Befestiger 1, jedoch mit Ausnahme der Eingriffseinrichtungen 5, die, im Gegensatz zu den Laschen 5a, 5b, jeweils zwei Anzahlen von bekannten Riegeln 50 umfassen, die sich kreuzweise und 0 senkrecht zu den Flächen 12 erstrecken. Der Befestiger 100 arbeitet in der gleichen
Weise, wie der Befestiger 1, jedoch mit der Ausnahme, daß der Schaft 4 aufgrund der Anzahl von Paaren gegenüberliegender Riegel 50 innerhalb der Öffnung 2 in einer Anzahl unterschiedlicher axialer Positionen fixierbar ist.
Figur 5 zeigt eine weitere Abwandlung 200 eines Befestigers 1, wobei wiederum alle Teile, die gleich oder ähnlich den eben beschriebenen Teilen sind, mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind. In diesem Fall weist der Schaft 4 einen kreuzförmigen Querschnitt auf und wird durch zwei Rippen 40, 41 abgegrenzt, die jeweils identisch zu denen sind, die den Schaft 4 des Befestigers 1 abgrenzen und jeweils durch gegenüberliegende Flächen 12 und gegenüberliegende Kanten 13 begrenzt sind. Die Rippen 40 und 41 sind mit einem Winkel von 90° zueinander angeordnet und schneiden sich entlang der Achse des Schaftes 4, um axial entlang des Schaftes 4 vier Aussparungen (Eckbereiche) 60 zu bilden, die vier zweiflächige, durch die Flächen 12 benachbarter Abschnitte der Rippen 40 und 41 abgegrenzte Winkel aufweisen, wobei der Fortsatz 20 somit zwei Rippen 20a, 20b umfaßt, die mit einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind und jeweils durch gegenüberliegende geneigte, abgerundete Seiten 21 mit einem gemeinsamen Ende 23 abgegrenzt sind, so daß der Fortsatz 20 im wesentlichen pyramidenförmig ist.
In diesem Fall umfassen die Eingriffseinrichtungen 5 entsprechende Anzahlen von bekannten elastischen Riegeln 50, 70 der gleichen Art, wie bei dem Befestiger 100 in Figur 6, die sich transversal und lateral von dem Schaft 4 an einem zentralen Abschnitt 80 des Schaftes 4 in die zweiflächig-winkligen Aussparungen 60 hineinerstrecken, wobei die Rippen 20a, 20b, die den Fortsatz 20 bilden, somit in einfacher Weise ein über den zentralen Abschnitt 80 hinaus zugespitzt fortgesetztes Ende des Schaftes 4 aufweisen. Der Befestiger 200 arbeitet in der gleichen Weise, wie der Befestiger 100, jedoch mit der Ausnahme, daß im Gegensatz zu jedem Riegel 50 des Befestigers 100, der mit zwei benachbarten Seiten 6 in der gleichen Weise eingreift, wie die Laschen 5a, 5b gemäß Figur 3, jeder Riegel 50, 70 des Befestigers 200 mit 0 einer Seite 6 der Öffnung 2 eingreift, so daß alle vier Seiten 6 gleichzeitig mit
verschiedenen Riegeln eingreifen und die Riegel 50 und 70 unterschiedlich ausgebildet sein können, wie es zum Beispiel in der DE-C-3.122.402 beschrieben ist.

Claims (7)

10 Ansprüche
1. Kunststoff-Befestigungselement zum Einsetzen in eine komplementäre Öffnung in einem Teil während einer Montage, insbesondere ein Panelbefestiger zum Einsetzen in eine prismatische Bohrung in einem Teil einer Fahrzeugskarosserie mit einem Kopf, einem integral mit dem Kopf ausgebildeten Schaft und elastischen Eingriffseinrichtungen an dem Schaft, die mit entsprechenden Seiten der Öffnung einschnappen; wobei sich die elastischen Eingriffseinrichtungen lateral von und in mindesten einer Richtung kreuzweise zu dem Schaft erstrecken und der Schaft einen endseitigen Fortsatz aufweist, der sich relativ zu der Einführrichtung des Befestigers in die Öffnung axial vor den elastischen Eingriffseinrichtungen erstreckt;
dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (20) zugespitzt ist und mindestens eine Rippe (20a, 20b) aufweist, deren Breite im wesentlichen gleich der diagonalen Ausdehnungen der Öffnung (2) ist und deren Dicke wesentlichen kleiner ist, als die Breite, wobei die Rippe (20a, 20b) in Richtung ihrer Breite in einer kreuzweise zu dem Schaft (4) liegenden Richtung ausgerichtet ist und einen Winkel mit der Richtung der elastischen Eingriffseinrichtungen (5; 5a, 5b) einschließt, der ungleich Null ist.
2. Kunststoff-Befestigungselement nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Rippe (20a, 20b) so festgelegt ist, daß gegenüberliegende laterale Seiten (21) der Rippe in gleitender Weise mit entsprechenden, diagonal gegenüberliegenden Winkeln (Ecken) (7) der Öffnung (2) eingreifen.
3. Kunststoff-Befestigungselement nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die lateralen Seiten (21) abgerundet und so geneigt sind, daß sie an den freien Enden der Rippen (20a, 20b) konvergieren, um dem Fortsatz (20) die zugespitzte Form zu verleihen.
4. KunststofF-Befestigungselement nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) prismatisch ist und ein Paar gegenüberliegender lateraler Fläche (12) aufweist, von denen sich entsprechende elastische Lasehen (5a, 5b) wegerstrecken, die die elastischen Eingriffseinrichtungen bilden, wobei die Rippe bei einer Ansicht senkrecht zu den lateralen Flächen (12) des Schaftes (4) im wesentlichen dreieckig und mit ihrer Breite parallel zu den Flächen ausgerichtet ist.
5. Kunststoff-Befestigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fortsatz (20) eine dreieckige endseitige Fortsetzung des Schaftes (4) umfaßt, die in Form einer einzelnen Rippe mit einer Breite gebildet ist, die im wesentlichen gleich der diagonalen Ausdehnung der Öffnung (2) ist, und sich die Laschen (5a, 5b) senkrecht zur Ausdehnung der Breite des Schaftes (4) erstrecken.
6. Kunststoff-Befestigungselement nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (4) einen kreuzförmigen Querschnitt aufweist und vier zweifläche Winkel axial abgrenzt, wobei die elastischen Eingriffseinrichtungen (5) entsprechende Anzahlen von elastischen Riegeln (50, 70) aufweisen, die sich transversal und lateral von einem zentralen Abschnitt (80) des Schaftes (4) in die zweiflächigen Winkel erstrecken und der Fortsatz (20) durch zwei solche Rippen (20a, 20b) abgegrenzt ist, die senkrecht zueinander liegen und jeweils eine endseitige Fortsetzung des Schaftabschnittes über den zentralen Abschnitt (80) des Schaftes (4) hinaus bilden.
7. Kunststoff-Befestigungselement, insbesondere Kraftfahrzeug-Panelbefestiger, gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche.
DE29519375U 1994-11-25 1995-11-23 Kunststoff-Befestigungselement, insbesondere für eine Fahrzeugverkleidung Expired - Lifetime DE29519375U1 (de)

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WO1998033679A2 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Mecano Rapid Gmbh Befestigungselement

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