DE29603824U1 - Snap-fit yoke for locking at least two joining partners - Google Patents
Snap-fit yoke for locking at least two joining partnersInfo
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Description
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BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft eine Schnapp-Passe zur Verrastung von mindestens zwei Flächenbauelementen, die durch diese Verrastungstechnik in ihre Sollposition gefügt und fixiert werden. Solche Schnellverbindungsarten sind bekannt und werden auch Schnapp-Passen genannt. Diese werden eingesetzt, um flächige Teilelemente leicht montierbar mit einer größeren Baugruppe, wie z.B. ein Kunststoffgehäuse, formschlüssig miteinander zu verbinden. Diese Verbindungsart ist insbesondere bei Aufbauten aus Kunststoff verbreitet, da hier die verbindungsnotwendigen Elemente einfach in die Fügepartner integriert bzw. angeformt sind.The invention relates to a snap-fit for locking at least two surface components, which are joined and fixed in their desired position by this locking technology. Such quick connection types are known and are also called snap-fits. These are used to connect surface elements in a form-fitting manner to a larger assembly, such as a plastic housing, in an easy-to-assemble manner. This type of connection is particularly common in structures made of plastic, since the elements required for the connection are simply integrated or molded into the joining partners.
Die bekannten, dabei zum Einsatz kommenden Schnapphaken sind in ihrer Fügerichtung druck- und zügsteif, um einerseits eine Verrastung zu ermöglichen, andererseits die Lagerichtigkeit der Fügepartner auch unter Einwirkung äußerer Kräfte sicherzustellen. Um den Fügevorgang zu ermöglichen ist an dem Schnapphaken oder an seinem Fügepartner eine Schräge angeformt, die in den Fügeweg des Fügepartners hineinragt. Dadurch wird beim Fügen der Schnapphaken quer zur Fügerichtung elastisch verformt. Beim Erreichen der Endlage der Fügepartner wird das Ende der Schräge erreicht. Durch eine der in den Fügeweg hineinragenden Fläche angepaßte Ausnehmung am Fügepartner wirkt ein Hinterschnitt im Moment des Erreichens der Fügeendlage für den Schnapphaken entlastend, so daß er in seine ursprüngliche Form zurückkehrt. Die nun gegeneinanderliegenden Flächen der Hinterschnitte der Fügepartner wirken in Abhängigkeit ihrer Neigung zur Fügerichtung dem Lösen der Verbindung entgegen. Ein Winkel größer 10° und kleiner 90° zur Fügerichtung gestaltet die Verbindung lösbar,The known snap hooks used here are pressure and tensile rigid in their joining direction, on the one hand to enable locking, and on the other to ensure that the joining partners are in the correct position even under the influence of external forces. To enable the joining process, a slope is formed on the snap hook or on its joining partner, which protrudes into the joining path of the joining partner. As a result, the snap hook is elastically deformed transversely to the joining direction when it is joined. When the joining partners reach their end position, the end of the slope is reached. Thanks to a recess on the joining partner that is adapted to the surface protruding into the joining path, an undercut relieves the snap hook when the end position of the joining is reached, so that it returns to its original shape. The surfaces of the undercuts of the joining partners, which now lie against one another, counteract the loosening of the connection depending on their inclination to the joining direction. An angle greater than 10° and less than 90° to the joining direction makes the connection detachable,
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ein Winkel von 90° oder größer wirkt selbsthemmend. Die wirksame Löse- oder Fügekraft wird durch die Reibungswiderstände der Materialien der Fügepartner, durch die Neigung der schrägen Fläche(n) zur Fügerichtung, durch die Biegefederrate des Schnapphakens sowie durch die Bauteilverformung unter Zug/Druck maßgeblich beeinflußt.an angle of 90° or greater has a self-locking effect. The effective release or joining force is significantly influenced by the frictional resistance of the materials of the joining partners, by the inclination of the inclined surface(s) to the joining direction, by the bending spring rate of the snap hook and by the component deformation under tension/pressure.
Diese Verbindungstechnik hat jedoch den Nachteil, daß bei einer mechanischen Beanspruchung der verbundenen Teile lediglich durch das der Verbindung innewohnende Spiel und die Elastizität der Werkstoffe ein gewisser Ausgleich möglich ist. Geht die Beanspruchung über das ausgleichbare Maß hinaus besteht insbesondere bei der Verwendung von Kunststoffen die Gefahr des Auftretens von Weißbrüchen infolge lokaler Überdehnung, weitergehend plastische Verformung, danach Riß- oder Bruchbildung und damit das gewaltsame Lösen der Verbindung. Hierdurch bedingt können Funktionsbeeinträchtigungen oder -versagen der übergeordneten Baugruppe die Folge sein, im Einzelfall beispielsweise auch das Freilegen spannungsführender Teile, die durch ein entsprechendes Gehäuseteil abgedeckt waren.However, this connection technology has the disadvantage that when the connected parts are subjected to mechanical stress, a certain amount of compensation is only possible through the play inherent in the connection and the elasticity of the materials. If the stress exceeds the level that can be compensated for, there is a risk, particularly when using plastics, of white stress occurring as a result of local overstretching, further plastic deformation, then cracking or breaking, and thus the violent release of the connection. This can result in functional impairments or failure of the higher-level assembly, in individual cases for example the exposure of live parts that were covered by a corresponding housing part.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zuvor beschriebene Schnapp-Passe so auszugestalten, daß die Verbindung zugelastisch Stöße, Vibrationen oder Bauteilverformungen ausgleicht, dabei aber ausreichend Drucksteifigkeit erhalten bleibt, so daß die Montierbarkeit nicht nachteilig verändert wird und die Verbindung trotz der zuvor beschriebenen Nachgiebigkeit spielfrei ist.The object of the present invention is to design a previously described snap-fit joint in such a way that the connection elastically compensates for shocks, vibrations or component deformations, while maintaining sufficient compressive stiffness so that the ability to assemble is not adversely affected and the connection is free of play despite the previously described flexibility.
Gelöst wird die Aufgabe durch die im Hauptanspruch angegebene Erfindung.The problem is solved by the invention specified in the main claim.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.The subclaims represent advantageous further developments.
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Zufolge der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine Schnapp-Passe geschaffen, welche die Verbindung von mindestens zwei Fügepartnern dergestalt ermöglicht, daß die spielfrei verbundenen Teile zugelastisch in der Lage sind, Stöße, Vibrationen oder Verformungen auszugleichen. Hierzu wird ein Schnapphaken an einem der Fügepartner angebracht, der zusätzlich zu einem im wesentlichen parallel zur Fügerichtung verlaufenden Schenkel einen weiteren Schenkel aufweist, der senkrecht zur Fügerichtung verläuft, und den Schnapphaken mit dem Anlenkpunkt an dem Fügepartner verbindet, dem er zugeordnet ist. Dadurch wird erreicht, daß der Schnapphaken im Falle einer Beanspruchung der verbundenen Bauteile mit dem biegeelastischen, senkrecht zur Fügerichtung verlaufenden Teil seiner Schenkel ausgleicht. Dabei ist die Biegefederrate für diesen Schenkel so gewählt, daß die Kräfte innerhalb der Schnapp-Passe klein bleiben, wodurch ein Versagen vermieden ist. Die Spielfreiheit der Verbindung wird sichergestellt, indem der Hauptanteil der Fügekraft durch die gewählte Schrägstellung der zu passierenden Schräge zum Erreichen der zur Verrastung notwendigen Hinterschnittposition bestimmt wird, so daß während des Fügevorgangs und nach vollendeter Fügung die notwendige Bauteilverformung von dem parallel zur Fügerichtung verlaufenden Schenkel des Schnapphakens aufgebracht wird und sich damit zwangsläufig das Rastmaß des Schnapphakens vergrößert. Gleiches gilt für den Fall der lösbaren Ausgestaltung der Verbindung, wobei hier die aufgrund der gewählten Biegefederrate des biegeelastischen Schenkels im Falle einer Beanspruchung resultierende Kraft auf die Hinterschnittflächen die Lösekraft der Verbindung in der Regel nicht überschreitet, da sonst schon leichte Beanspruchungen ein Lösen der Verbindung zur Folge haben. Eine weitere Ausgestaltung zeigt die Möglichkeit auf, die parallel und senkrecht zur Fügerichtung verlaufenden Schenkel des Schnapphakens in einem Element zusammenzufassen, das bogenförmig oder diagonal verläuft. Zweck und Funktion der Fügepartner, der daraus resultierendeAccording to the design according to the invention, a snap-fit joint is created which enables the connection of at least two joining partners in such a way that the parts connected without play are elastically able to compensate for impacts, vibrations or deformations. For this purpose, a snap hook is attached to one of the joining partners, which in addition to a leg running essentially parallel to the joining direction has a further leg that runs perpendicular to the joining direction and connects the snap hook to the articulation point on the joining partner to which it is assigned. This ensures that, in the event of stress on the connected components, the snap hook compensates with the flexurally elastic part of its legs running perpendicular to the joining direction. The bending spring rate for this leg is selected so that the forces within the snap-fit joint remain small, thereby avoiding failure. The freedom from play of the connection is ensured by the fact that the main part of the joining force is determined by the selected inclination of the slope to be passed in order to reach the undercut position required for locking, so that during the joining process and after the joining is completed, the necessary component deformation is applied by the leg of the snap hook running parallel to the joining direction, and the locking dimension of the snap hook is thus inevitably increased. The same applies to the case of a detachable design of the connection, whereby the force on the undercut surfaces resulting from the selected bending spring rate of the flexible leg in the event of a load does not usually exceed the release force of the connection, since otherwise even slight loads result in the connection coming loose. Another design shows the possibility of combining the legs of the snap hook running parallel and perpendicular to the joining direction in an element that runs in an arc or diagonally. Purpose and function of the joining partners, the resulting
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konkrete Aufbau und die damit verbundenen kostruktiven Möglichkeiten gestatten Ausgestaltungen, bei denen die zu passierende Schräge zum Erreichen der zur Verrastung notwendigen Hinterschnittposition sowohl dem Schnapphaken, dessen Fügepartner oder auch beiden Fügepartnern zugeordnet ist.The specific structure and the associated structural options allow designs in which the slope to be passed in order to reach the undercut position required for locking is assigned to the snap hook, its joining partner or both joining partners.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen im Detail erläutert. The previously described embodiments of the invention are explained in detail below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigt:It shows:
Fig.l eine formschlüssige Verbindung zweier Fügepartner mit einer Schnapp-Passe, bei der ein zweischenkeliger Schnapphaken verwendet wird,Fig.l a positive connection between two joining partners with a snap-fit joint, in which a two-leg snap hook is used,
Fig.2 eine mit einem Biegemoment belastete, formschlüssige Verbindung zweier Fügepartner mit einer Schnapp-Passe, bei der ein zweischenkeliger Schnapphaken verwendet wird,Fig.2 a positive-locking connection between two joining partners loaded with a bending moment with a snap-fit, in which a two-leg snap hook is used,
Fig.3 eine formschlüssige Verbindung zweier Fügepartner mit einer Schnapp-Passe, bei der ein Schnapphaken verwendet wird, dessen zwei Schenkel zu einem bogenförmigen Element zusammengefaßt wurden,Fig.3 a positive connection between two joining partners with a snap-fit, in which a snap hook is used, the two legs of which have been combined to form an arched element,
Fig.4 eine formschlüssige Verbindung zweier Fügepartner mit einer Schnapp-Passe, bei der ein Schnapphaken verwendet wird, dessen zwei Schenkel zu einem diagonalen Element zusammengefaßt wurden,Fig.4 a positive connection between two joining partners with a snap-fit, in which a snap hook is used, the two legs of which have been combined to form a diagonal element,
Fig.5 zwei getrennte Fügepartner mit einer Schnapp-Passe, bei der ein zweischenkeliger Schnapphaken verwendet wird,Fig.5 two separate joining partners with a snap-fit, where a two-leg snap hook is used,
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Fig. 6 zwei Fügepartner während des FügeVorgangs mit einer Schnapp-Passe, bei der ein zweischenkeliger Schnapphaken verwendet wird, und dessen Fügepartner eine Schräge zum Erreichen der Hinterschnittposition aufweist.Fig. 6 Two joining partners during the joining process with a snap-fit joint, in which a two-leg snap hook is used and whose joining partner has a slope to reach the undercut position.
In Fig.l ist eine formschlüssige Verbindung von zwei Fügepartnern (1,2) dargestellt, wobei an einem Fügepartner (1) ein Schnapphaken (3) angeformt ist. Der Schnapphaken (3) verfügt über einen aus Hinterschnittkante (6) mit in Fügerichtung voreilender Schräge (7) gebildeten Kopf (9), einen parallel zur Fügerichtung verlaufenden Schenkel (4) sowie einen senkrecht zur Fügerichtung verlaufenden Schenkel (5), und ist an seinem Anlenkpunkt (8) mit dem Fügepartner (1) verbunden. In der dargestellten verrasteten Position beider Fügepartner (1,2) ragt der Schnapphaken (3) des einen Fügepartners (1) mit einem Teil seines Schenkels (4) im Bereich einer Durchtrittsöffnung (10) über den zweiten Fügepartner (2) derart hinaus, daß der Kopf (9) des Schnapphakens (3) mit seiner Hinterschnittkante (6) an der Hinterschnittfläche (11) des zweiten Fügepartners (2) anliegt. Fig.l shows a positive connection between two joining partners (1, 2), with a snap hook (3) molded onto one joining partner (1). The snap hook (3) has a head (9) formed from an undercut edge (6) with a bevel (7) leading in the joining direction, a leg (4) running parallel to the joining direction and a leg (5) running perpendicular to the joining direction, and is connected to the joining partner (1) at its articulation point (8). In the illustrated locked position of both joining partners (1, 2), the snap hook (3) of one joining partner (1) protrudes with a part of its leg (4) in the area of a passage opening (10) beyond the second joining partner (2) in such a way that the head (9) of the snap hook (3) rests with its undercut edge (6) on the undercut surface (11) of the second joining partner (2).
Fig.2 zeigt die schon in Fig.l dargestellte und beschriebene formschlüssige Verbindung zweier Fügepartner (1,2), die hier jedoch mit einem durch die Kräfte (Fl, F2 und F3) gebildeten Biegemoment beaufschlagt wird. Dieses Biegemoment wirkt vom zweiten Fügepartner (2) aus über die Hinterschnittkante (6) am Kopf (9) des Schnapphakens (3) und über die Anlagefläche (A) auf den ersten Fügepartner (1), der sich wiederum gegen die Anlagefläche (A) des zweiten Fügepartners (2) abstützt. Der Schnapphaken (3) kann durch eine elastische Verformung (a) seines senkrecht zur Fügerichtung verlaufenden Schenkels (5) die durch die Kräfte (Fl, F2 und F3) bedingte Formänderung des zweiten Fügepartners (2) kompensieren.Fig.2 shows the positive connection between two joining partners (1, 2) already shown and described in Fig.1, but here it is subjected to a bending moment formed by the forces (Fl, F2 and F3). This bending moment acts from the second joining partner (2) via the undercut edge (6) on the head (9) of the snap hook (3) and via the contact surface (A) on the first joining partner (1), which in turn is supported against the contact surface (A) of the second joining partner (2). The snap hook (3) can compensate for the change in shape of the second joining partner (2) caused by the forces (Fl, F2 and F3) by elastic deformation (a) of its leg (5) running perpendicular to the joining direction.
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In Fig.3 ist der Schnapphaken (3) innerhalb der formschlüssigen Verbindung der zwei Fügepartner (1,2) zu sehen, der, abweichend von der Darstellung seiner zweischenkeligen Ausgestaltung in Fig.l und Fig.2, hier mit einem bogenförmigen Element (12) dargestellt ist, das die in Fig.l und Fig.2 getrennt ausgestalteten Schenkel (4 und 5) des Schnapphakens (3) zusammenfaßt.In Fig.3, the snap hook (3) can be seen within the positive connection of the two joining partners (1,2), which, in contrast to the representation of its two-leg design in Fig.1 and Fig.2, is shown here with an arcuate element (12) that combines the legs (4 and 5) of the snap hook (3) that are designed separately in Fig.1 and Fig.2.
Fig.4 entspricht weitestgehend der Darstellung von Fig.3, zeigt jedoch eine weitere Variante der in Fig.l und Fig.2 getrennt ausgestalteten Schenkel (4 und 5) des Schnapphakens (3), die hier in einem diagonal verlaufendem Element (13) zusammengefaßt sind.Fig.4 largely corresponds to the representation in Fig.3, but shows another variant of the legs (4 and 5) of the snap hook (3) designed separately in Fig.1 and Fig.2, which here are combined in a diagonally running element (13).
In Fig.5 sind die zwei Fügepartner (1,2) getrennt dargestellt. Am Schnapphaken (3) des ersten Fügepartners (1) bildet sich sein Rastmaß 1 (hl) aus dem Abstand zwischen der Anlagefläche (Al) des ersten Fügepartners (1) und der Hinterschnittkante (6) am Kopf (9) des Schnapphakens (3). Das Rastmaß 2 (h2) bezieht sich auf den Abstand der Anlagefläche (A2) des zweiten Fügepartners (2) zu dessen Hinterschnittkante (11) im Bereich der Durchtrittsöffnung (10) . Für eine spielfreie Verbindung beider Fügepartner (1,2) ist es notwendig, dem Rastmaß 1 (hl) des ersten Fügepartners (1) mit einem Rastmaß 2 (h.2) des zweiten Fügepartners (2) derart zu entsprechen, daß die Differenz Rastmaß 1 abzüglich Rastmaß 2 kleiner oder gleich Null ist.In Fig.5, the two joining partners (1,2) are shown separately. On the snap hook (3) of the first joining partner (1), its locking dimension 1 (hl) is formed from the distance between the contact surface (Al) of the first joining partner (1) and the undercut edge (6) on the head (9) of the snap hook (3). The locking dimension 2 (h2) refers to the distance between the contact surface (A2) of the second joining partner (2) and its undercut edge (11) in the area of the through opening (10). For a play-free connection of both joining partners (1,2), it is necessary to match the locking dimension 1 (hl) of the first joining partner (1) with a locking dimension 2 (h.2) of the second joining partner (2) in such a way that the difference between locking dimension 1 minus locking dimension 2 is less than or equal to zero.
Fig.6 veranschaulicht die Verhältnisse der dargestellten zwei Fügepartner (1,2) während des Fügevorgangs in Fügerichtung (FR). Die aufzubringende Fügekraft, die den Fügevorgang bis zur formschlüssigen Verbindung der beiden Fügepartner (1,2) und damit zur Verrastung des Schnapphakens (3) führen soll, wird von folgenden wesentlichen Faktoren gebildet:Fig.6 illustrates the relationships of the two joining partners (1,2) shown during the joining process in the joining direction (FR). The joining force to be applied, which is intended to lead the joining process to the positive connection of the two joining partners (1,2) and thus to the locking of the snap hook (3), is formed by the following essential factors:
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a) vom Fügewinkel (&agr;) der hier (zur Verdeutlichung des Zusammenwirkens) dargestellten Schräge (14) am zweiten Fügepartner (2) zur Fügerichtunga) from the joining angle (α) of the slope (14) shown here (to illustrate the interaction) on the second joining partner (2) to the joining direction
b) von dem Reibungskoeffizienten der zwischen den Fügepartnern (1,2) beim Fügevorgang korrespondierenden Flächen in Abhängigkeit von der Andruckkraft des Schnapphakens (3) des ersten Fügepartners (1), die wiederum von der resultierenden Biegefederrate der zusammenwirkenden Schenkel (4 und 5) und der Verformung aufgrund der maßlichen Gegebenheiten zwischen den Fügepartnern (1,2) gebildet wird,b) the coefficient of friction of the surfaces corresponding between the joining partners (1,2) during the joining process as a function of the pressure force of the snap hook (3) of the first joining partner (1), which in turn is formed by the resulting bending spring rate of the interacting legs (4 and 5) and the deformation due to the dimensional conditions between the joining partners (1,2),
c) der zum Erreichen der Rastposition notwendigen, zusätzlichen Verformung, resultierend aus dem zu überwindenden Rastmaß 1 (hl) des ersten Fügepartners (1), das in Abhängigkeit von dem konstruktiv vorgegebenen Maß und der hinzukommenden Verformung des Schnapphakens (3) variiert (im Falle des Fügens vergrößert wird), und dem zu erreichenden Rastmaß 2 (Fig.5 h2) des zweiten Fügepartners (2), das zum Verrasten des Schnapphakens (3) des ersten Fügepartners (1) von dessen Rastmaß 1 (hl) überwunden werden muß, d.h. die Differenz von Rastmaß 1 (hl) zu Rastmaß 2 (Fig.5 h2) muß hierzu positiv werden.c) the additional deformation required to reach the locking position, resulting from the locking dimension 1 (hl) of the first joining partner (1) to be overcome, which varies (in the case of joining) depending on the dimension specified by the design and the additional deformation of the snap hook (3), and the locking dimension 2 (Fig.5 h2) of the second joining partner (2) to be achieved, which must be overcome by the locking dimension 1 (hl) of the first joining partner (1) in order to lock the snap hook (3), i.e. the difference between the locking dimension 1 (hl) and the locking dimension 2 (Fig.5 h2) must be positive for this purpose.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960704 |
|
R163 | Identified publications notified |
Effective date: 19960805 |
|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990427 |
|
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020418 |
|
R158 | Lapse of ip right after 8 years |
Effective date: 20041001 |