DE29707642U1

DE29707642U1 - Beidseits verwendbares Befestigungselement

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Publication number: DE29707642U1
Application number: DE29707642U
Authority: DE
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1997-04-28
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2007-04-29

Description

Emhart Inc. E40436 KA/NE/ku4

25.04.97

Beidseits verwendbares Befestigungselement

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zur Festlegung eines Bauteils an einer Struktur.

Zur Festlegung eines Bauteils an einer Struktur sind Befestigungselemente bekannt, die einen Kopf und einen mit dem Kopf verbundenen Schaft aufweisen. Der Schaft weist wenigstens in einem dem Kopf benachbarten Bereich einen kleineren Querschnitt auf als der Kopf selbst. Von dem dem Kopf gegenüberliegenden Ende des Schaftes erstreckt sich in Richtung des Schaftes ein Kanal. Derartige Befestigungselemente werden auch als Druckknöpfe bezeichnet. Solche Befestigungselemente werden beispielsweise zur Festlegung von Dämmmatten an Karrosserieblechen im Automobilbereich verwendet. Zur Verbindung des Befestigungselementes mit der Karrosserie ist ein Befestigungsbolzen, insbesondere ein Tannenbaumbolzen mit der Karrosseriestruktur verbunden, insbesondere verschweißt. Auf diesen Bolzen wird dann das Befestigungselement aufgeschlagen, wodurch der Bolzen in den Kanal des Befestigungselementes hineinragt.

Zur sicheren Verbindung des Befestigungselementes mit einem Bolzen ist es erforderlich, daß der Kanal im Schaft und somit der Schaft selbst eine gewisse Mindestlänge aufweist. Wird diese Mindestlänge unterschritten, so kann eine Ablösung des Befestigungselementes von dem Bolzen eintreten. Dieser Effekt tritt insbesondere dann auf, wenn auf das Befestigungselement Zugkräfte oder Scherkräfte einwirken.

Aufgrund des Umstandes, daß der Schaft mit dem Kanal eine Mindestlänge haben muß, ist die Verwendung derartiger Befestigungselemente begrenzt. Insbesondere können durch solche Befestigungselemente Bauteile, deren Dicke geringer ist als die Schaftlänge, nicht sicher und zuverlässig an einer Struktür befestigt werden. Zwischen dem Kopf des Befestigungselementes und einer Oberfläche des Bauteils entsteht somit ein gewisses Spiel, welches unerwünscht ist. Das Befestigungselement selbst steht dann über die Oberfläche des Bauteils, bei dem es sich beispielsweise um eine Matte handeln kann. Zur Festlegung solcher relativ dünner Bauteile werden speziell für

&iacgr;&ogr; diese Bauteile zugeschnittene Befestigungselemente verwendet.

Hiervon ausgehend, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, das bekannte Befestigungselement so weiterzubilden, daß dieses auch zur Festlegung von Bauteilen verwendbar ist, bei denen die Dicke des Bauteils is kleiner ist als die Länge des Schaftes des Befestigungselementes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Befestigungselement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unter anspräche.

Das erfindungsgemäße Befestigungselement zeichnet sich dadurch aus, daß es wenigstens einen sich im wesentlichen in Längsrichtung des Schaftes durch den Kopf und den Schaft erstreckenden Kanal aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Befestigungselementes wird eine beidseitige Montage des Befestigungselementes auf einem Halter, insbesondere einem Bolzen, vorzugsweise einem Tannenbolzen, ermöglicht. Das Befestigungselement kann hierbei bei Bauteilen, deren Dicke größer oder gleich der Länge des Schaftes eines Befestigungselementes entspricht, so auf dem Halter angeordnet werden, daß sich der Schaft in das Bauteil hinein erstreckt. Der Kopf des Befestigungselementes liegt an dem Bauteil an. Weist das Bauteil eine Dicke auf, die

kleiner als die Länge des Schaftes ist, so kann das Befestigungselement auf einem Halter so angeordnet werden, daß der Kopf zur Anlage an das Bauteil gelangt und der Schaft von dem Bauteil weg gerichtet ist. Dadurch, daß zur Festlegung des Bauteils die gesamte Länge des Schaftes zur Verfügung steht, wird auch eine sichere Festlegung eines im Vergleich zur Länge des Schaftes dünnen Bauteils erreicht. Es ist nicht mehr notwendig, daß für unterschiedlich dicke Bauteile verschiedenartig ausgebildete Befestigungselemente bereitgestellt werden müssen.

&iacgr;&ogr; Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Befestigungselementes wird vorgeschlagen, daß zur sicheren Festlegung des Bauteils an eine Struktur der Kopf im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Hierdurch wird auch erreicht, daß die Haltekraft des Befestigungselementes in das Bauteil großflächig eingeleitet wird, wodurch eine Beschädigung des Bauteils

is bei der Montage des Befestigungselementes vermieden wird.

Zur Montage des Befestigungselementes bzw. zur Demontage desselben wird vorgeschlagen, daß der Kopf des Befestigungselementes wenigstens einen Werkzeugeingriffsbereich aufweist. Der Werkzeugeingriffsbereich kann in Form einer Durchgangsöffnung ausgebildet sein, so daß das Befestigungselement durch geeignete Werkzeuge vom Halter entfernt werden kann.

Zur Vereinfachung der Herstellung eines Befestigungselementes, inbesondere dann, wenn das Befestigungselement aus einem Kunststoff besteht, wird vorgeschlagen, daß der Schaft im wesentlichen im Zentrum des Kopfes angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Werkzeuggeometrie zur Hestellung eines solchen Befestigungselementes relativ einfach ist.

Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß der Schaft des Befestigungselementes im wesentlichen senkrecht zu dem Kopf

ausgebildet ist. Hierdurch wird eine gleichmäßige Festlegung eines Bauteils an einer Struktur erreicht.

Die Montage des Befestigungselementes auf einem Halter ist unter Umständen abhängig von der Art des Halters. Das Befestigungselement kann durch Aufschlagen auf einem Halter montiert werden. Weist der Halter ein Außengewinde auf, so kann das Befestigungselement durch Aufschrauben auf den Halter montiert werden. Um zu verhindern, daß aufgrund des durchgehenden Kanals bei exzentrischer Krafteinleitung während des Aufschiagens &iacgr;&ogr; des Befestigungselementes dieses nicht beschädigt wird, wird vorgeschlagen, daß der Schaft einen Außenmantel mit wenigstens einer sich in Längsrichtung des Schaftes erstreckenden Außenrippe aufweist. Hierdurch wird dem Schaft eine höhere Festigkeit verliehen, wobei das Befestigungselement materialsparend ausgebildet ist. Sind mehrere Rippen auf dem Außenmantel ausgebildet, so können diese auch dazu verwendet werden, mit einem Werkzeug in Eingriff gebracht zu werden, um das Befestigungselement auf einen Halter aufzuschrauben bzw. abzuschrauben.

Nach einem weiteren vorteilhaften Gedanken wird vorgeschlagen, daß der Kanal im wesentlichen koaxial zum Schaft ausgebildet ist. Hierdurch wird eine gleichmäßige Wanddicke des Schaftes erreicht. Zur Erhöhung der Stabilität der Festigkeit des Schaftes kann zusätzlich oder alternativ zu der Außenrippe der Kanal mit wenigstens einer sich in Längsrichtung des Kanals erstreckenden Innenrippe ausgebildet sein. Die Innenrippe kann auch dazu verwendet werden, in Verbindung mit gegebenenfalls weiteren Rippen, das Befestigungselement von einem Halter mit einem Außengewinde abzuschrauben. Bevorzugt ist hierbei eine Ausgestaltung des Befestigungselementes, bei dem wenigstens zwei Innenrippen äquidistant zueinander ausgebildet sind.

Zur Vereinfachung der Montage eines Befestigungselementes wird vorgeschlagen, daß der Kanal an wenigstens einem Mündungsabschnitt wenigstens eine, vorzugsweise eine umlaufende, Einführschräge aufweist.

Nach einer besonderes vorteilhaften Ausgestaltung des Befestigungselementes wird vorgeschlagen, daß vorzugsweise die Mündung des Kanals im Kopf durch einen dünnwandigen Verschluß verschlossen ist. Der dünnwandige Verschluß kann einteilig mit dem Kopf ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung des Befestigungsbolzens eignet sich besonders für Befestigungsbolzen, die aus

&iacgr;&ogr; einem Kunststoff hergestellt sind. Der dünnwandige Verschluß ist so ausgestaltet, daß dieser auch bei relativ geringer Krafteinwirkung zerstört wird. Wird beispielsweise ein Befestigungselement dieser Ausgestaltung mit zum Bauteil hingerichtetem Schaft montiert, so ist der Kopf des Befestigungselementes geschlossen. Wird das Befestigungsteil so montiert, daß der Schaft von dem Bauteil wegweist, so wird bei der Montage des Befestigungselementes auf einem Halter der dünnwandige Verschluß zerstört und der Halter gelangt in den Kanal des Schaftes.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäßen Befestigungselementes werden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

Figur 1 perspektivisch ein erstes Befestigungselement,
Figur 2 eine Schnittansicht des Befestigungselementes nach Figur 1,

Figur 3 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Befe

stigungselementes,

Figur 4 ein Befestigungselement in Verbindung mit einem Bauteil in

einer ersten Montagelage und

Figur 5 ein Befestigungselement eines Bauteils in einer zweiten Monta-

gelage.

Das Befestigungselement 1 weist einen Kopf 2 auf. Mit dem Kopf 2 ist ein Schaft 3 verbunden. In den dargestellten Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Schaft 3 von einer Seite des Kopfes 2 weg. Es sind auch Befestigungselemente möglich, bei denen sich ein Schaft beidseits von dem Kopf 2 erstreckt.

Insbesondere aus der Figur 1 ist ersichtlich, daß der Kopf 2 im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Der Kopf 2 weist zwei diametral gegenüberliegende Werkzeugeingriffsbereiche 9 auf. Die Werkzeugeingriffsbereiche 9 sind in Form von Durchgangsöffnungen, die im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ausgebildet. Der Schaft 3 ist im Zentrum des Kopfes 2 angeordnet. Er weist einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Der Schaft 3 ist koaxial zu dem scheibenförmigen Kopf 2 ausgebildet. Der Schaft 3 steht im wesentlichen senkrecht zu dem Kopf 2.

An einem Außenmantel 6 des Schaftes 3 sind Außenrippen 8 ausgebildet. Die Außenrippen 8 erstrecken sich in Längsrichtung des Schaftes 3. In den dargestellten Ausführungsbeispielen erstrecken sich die Außenrippen 8 nahezu über die gesamte Länge des Schaftes 3 und im wesentlichen parallel zur Achse 12 des Schaftes 3.

Das Befestigungselement 1 weist einen sich in Längsrichtung des Schaftes 3 durch den Kopf 2 und den Schaft 3 erstreckenden Kanal 5 auf. Der Kanal

5 ist an seinen beiden Enden offen. Er ist im wesentlichen koaxial zum Schaft 3 ausgebildet. In Längsrichtung des Kanals 5 sind auf dem Innenmantel 4 des Kanals 5 Innenrippen 7 ausgebildet. Die Innenrippen 7 erstrecken sich nahezu über die gesamte Länge des Kanals 5. Sie sind vorzugsweise äquidistant zueinander angeordnet. Im Mündungsbereich des Kanals 5 ist jeweils eine umlaufende Einführschräge 10 ausgebildet.

In der Figur 3 ist eine zweite Ausführungsform eines Befestigungselementes

I dargestellt. Die Ausgestaltung des Befestigungselementes nach Figur 3 &iacgr;&ogr; entspricht im wesentlichen der Ausgestaltung des Befestigungselementes nach Figur 1 und 2. Die gleichen Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich zu dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten Befestigungselement weist das in der Figur 3 dargestellte Befestigungselement 1 einen den Querschnitt des Kanals 5 verschließenden, dünnwandigen Verschluß 11, auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Verschluß 11 in der Nähe des Kopfes 2 unterhalb der Einführschräge 10 ausgebildet. Der Verschluß 11 kann einstückig mit dem Befestigungselement 1 ausgebildet sein. Alternativ zu der in der Figur 3 dargestellten Anordnung des Verschlusses

II kann dieser auch einen Teil der Oberseite 15 des Kopfes 2 bilden. Der Verschluß 11 ist dünnwandig ausgebildet, um diesen leicht zerstören zu können.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele eines Befestigungselementes 1 dienen zur Festlegung eines Bauteils an eine Struktur. Das Befestigungselement 1 wird über einen Halter, der in den Kanal 5 hineinragt, mit der Struktur verbunden. In der Figur 4 und 5 ist ein Befestigungselement 1 in Verbindung mit einem Bauteil 13 bzw. 14 dargestellt. Zur besseren Übersichtlichkeit ist die Struktur und der Halter, der mit der Struktur verbunden ist, und auf dem das Befestigungselement angeordnet wird, nicht dargestellt.

Figur 4 zeigt die Montagelage eines Befestigungselementes 1 für den Fall,

daß das Bauteil 13 eine Dicke D aufweist, die mindestens der Länge L des Schaftes 3 des Befestigungselementes entspricht. Der Schaft 3 des Befestigungselementes 1 ragt in eine in dem Bauteil 13 ausgebildete Öflhung hinein. Der Kopf 2 liegt an dem Bauteil 13 an. Bei dem Bauteil 13 kann es sich beispielsweise um eine Dämmmatte handeln, die durch das Befestigungselement 1 mit einer Karrosserie eines Fahrzeuges verbunden wird.

Das gleiche Befestigungselement kann zur Festlegung eines Bauteils 14, wie in der Figur 5 dargestellt, verwendet werden. Die Dicke D des Bauteils 14

&iacgr;&ogr; ist kleiner als die Länge L des Schaftes 3. Zur Festlegung des Bauteils 14 an einer nicht dargestellten Struktur wird das Befestigungselement 1 so angeordnet, daß der Schaft 3 des Befestigungselementes 1 von dem Bauteil 14 wegragt. Der Kopf 2 des Befestigungselementes 1 liegt an dem Bauteil 14 an. Ein nicht dargestellter Halter, der mit einer nicht dargestellten

is Struktur verbunden ist, ragt von der Kopfseite des Befestigungselementes 1 her in den Kanal 5 hinein.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Befestigungselementes wird eine sichere Festlegung eines Bauteils 13, 14 an eine Struktur erreicht, wobei das Bauteil 14 auch eine Dicke D aufweisen kann, die kleiner ist als die Schaftlänge L des Schaftes 3 des Befestigungselementes.

Emhart	5	1	Inc.	Bezugszeichenliste	Befestigungselement	E40436 KA/NE/ku4
	2		Kopf	25. April 1997
3	Schaft
&iacgr;&ogr; 4	Innenmantel
5	Kanal
6	Außenmantel
7	Innenrippen
8	Außenrippen
15 9	Werkzeugeingriffsbereich
10	Einfuhrschräge
11	Verschluß
12	Achse
13,14	Bauteil
20 15	Oberseite
D	Dicke
L	Schaftlänge

Claims

Emhart Inc. &Egr;40436 KA/NE/ku4 25. April 1997 Ansprüche

1. Befestigungselement (1) zur Festlegung eines Bauteils an einer Struktur, mit einen Kopf (2) und mit einem mit dem Kopf (2) verbundenen Schaft (3), der wenigstens in einem dem Kopf (2) benachbarten Bereich einen kleineren Querschnitt aufweist als der Kopf (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (1) wenigstens einen sich im wesentlichen in Längsrichtung des Schaftes (3) durch den Kopf (2) und den Schaft (3) erstreckenden Kanal (5) aufweist.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der is Kopf (2) im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (2) wenigstens einen Werkzeugeingriffsbereich (9) aufweist.

4. Befestigungselement nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) im wesentlichen im Zentrum des Kopf (2) angeordnet ist.

5. Befestigungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) im wesentlichen senkrecht zu dem Kopf (2) ausgebildet ist.

6. Befestigungselement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) einen Außenmantel (6) mit wenigstens einer sich in Längsrichtung des Schaftes (3) erstreckenden Außenrippe (8) aufweist.

-2

7. Befestigungselement nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (5) im wesentlichen koaxial zum Schaft (3) ausgebildet ist.

8. Befestigungselement nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (5) wenigstens eine in Längsrichtung des Kanals (5) verlaufende Innenrippe (7) aufweist.

9. Befestigungselement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der &iacgr;&ogr; Kanal (5) wenigstens zwei äquidistant zueinander angeordnete Innenrippen (7) aufweist.

10. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (5) an wenigstens einem Mündungsabschnitt

is wenigstens eine, vorzugsweise umlaufende, Einführschräge (10) aufweist.

11. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein den Querschnitt des Kanals (5) wenigstens teilweise schließender, dünnwandiger Verschluß (11) vorgesehen ist.

12. Befestigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (11) in der Nähe des Kopfes (2) ausgebildet ist.

13. Befestigungselement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dieses aus einem Kunststoff besteht.