DE29807562U1 - Fastener - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement zum Verbinden von Bauteilen, bestehend aus einem Spreizteil mit einem tellerförmigen Kopfbereich und einem anschließenden langgestreckten Spreizbereich mit Spreizstift und Spreizflügeln, wobei der Spreizbereich durch Öffnungen der Bauteile geführt ist und wobei die Spreizflügel die die Öffnungen begrenzenden Bauteilwandungen hintergreifen und dort fixierbar sind.The invention relates to a connecting element for connecting components, consisting of an expansion part with a plate-shaped head region and an adjoining elongated expansion region with expansion pin and expansion wings, wherein the expansion region is guided through openings in the components and wherein the expansion wings engage behind the component walls delimiting the openings and can be fixed there.
Ein gattungsgemäßes Verbindungselement ist in dem deutschen Gebrauchsmuster 80 02 883 beschrieben. Dieses Verbindungselement ist ein sogenannter Kunststoffclips und dient der Befestigung von Verkleidungen in Kraftfahrzeugen, insbesondere Türverkleidungen oder dergleichen.A generic connecting element is described in the German utility model 80 02 883. This connecting element is a so-called plastic clip and is used to attach panels in motor vehicles, in particular door panels or the like.
An der Unterseite des Haltekopfes des Kunststoffclipses ist mittig ein Steg angeformt, der V-förmig angeordnete Spreizfüße zur Befestigung in Bohrungen von Blechteilen, z.B. Türblechen, trägt.A web is formed in the middle of the underside of the plastic clip's holding head, which carries V-shaped spreading feet for fastening in holes in sheet metal parts, e.g. door panels.
Vorteilhaft bei diesem Kunststoffclips wird gesehen, daß er sich schnell und einfach ohne großen Kraftaufwand montieren lassen soll. Des weiteren soll er beim Auftreten starker Erschütterungen, die beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges vorkommen können, einen sicheren Sitz gewährleisten und somit auch eine zuverlässige Befestigung von Verkleidungen.The advantage of this plastic clip is that it can be installed quickly and easily without much effort. Furthermore, it should ensure a secure fit in the event of strong vibrations that can occur when operating a motor vehicle, and thus also a reliable attachment of panels.
Diese Vorteile sollen dadurch realisiert werden, daß die Spreizfüße des Kunststoffclipses freie, schräg in Richtung des Haltekopfes gegen den Steg abgewinkelte und federnd angeordnete Abstützabschnitte aufweisen. Denen gegenüber sind Gleitflächen ausgebildet, an die sich Stege anschließen, die als Widerlager für die Abstützabschnitte der Spreizarme vorgesehen sind.These advantages are to be achieved by the fact that the spreading feet of the plastic clip have free support sections that are angled towards the holding head against the web and arranged in a spring-loaded manner. Sliding surfaces are formed opposite these, to which webs are connected that are intended as abutments for the support sections of the spreading arms.
Nachteilig neben dem doch recht hohen Kraftaufwand bei der Montage wird hier die Festigkeit der erzielbaren Verbindung gesehen.A disadvantage here, in addition to the relatively high level of effort required during assembly, is the strength of the achievable connection.
Durch die Erschütterungen bzw. Vibrationen beim Betrieb eines Kraftfahrzeuges kann es zu störenden Geräuschen bedingt durch Resonanzen zwischen den verschiedenen Werkstoffen der Verkleidungen und der Blechteile kommen. Diese können bis zu einer Lockerung der Verbindung führen, da die Spreizfüße und die federnd angeordneten Abstützabschnitte des Kunststoffclipses ermüden.The shocks and vibrations that occur when operating a motor vehicle can lead to annoying noises caused by resonances between the different materials of the panels and the sheet metal parts. This can lead to the connection becoming loose as the spreading feet and the spring-loaded support sections of the plastic clip become tired.
Weiterhin kann dieser Kunststoffclips bei notwendigen Reparatur- und Wartungsarbeiten unterhalb der Verkleidungen nur zerstörend entfernt werden, wobei Beschädigungen an den Verkleidungen nicht auszuschließen sind.Furthermore, these plastic clips can only be removed destructively if repairs and maintenance work is required underneath the panels, whereby damage to the panels cannot be ruled out.
Ein weiteres gattungsgemäßes Verbindungselement ist aus der DE 39 23 444 C2 bekannt. Dieses Befestigungselement dient zur Anordnung eines flächigen Kunststoffteiles an der Karosserie eines Kraftfahrzeuges. Dabei weist die Karosserie Aufnahmelöcher mit abgesetzter Öffnungsweite zur formschlüssigen Befestigung des Verbindungselementes auf, das ein sogenannter Kunststoffclips ist. Durch diese Aufnahmelöcher mit ihrer abgesetzten Öffnungsweite greift das Fußteil des Kunststoffclipses und wird nach dem Durchgreifen in die formschlüssige Endlage verschoben. An der entgegengesetzten Seite des Kunststoffclipses wird das flächige Kunststoffteil über federartige Rastnasen formschlüssig befestigt.Another generic connecting element is known from DE 39 23 444 C2. This fastening element is used to arrange a flat plastic part on the body of a motor vehicle. The body has receiving holes with a stepped opening width for the positive fastening of the connecting element, which is a so-called plastic clip. The base part of the plastic clip grips through these receiving holes with their stepped opening width and is moved into the positive locking end position after reaching through. On the opposite side of the plastic clip, the flat plastic part is positively fastened via spring-like locking lugs.
Dieser Aufbau eines Befestigungselementes hat den Nachteil einer sehr aufwendigen Montage. So muß zuerst der Kunststoffclips mit seinem Fußbereich in die Endstellung an der Karosserie des Kraftfahrzeuges gebracht werden, bevor von der anderen Seite das flächige Kunststoffteil beispielsweise an der Außenseite des Kraftfahrzeuges aufgerastet werden kann.This design of a fastening element has the disadvantage of being very complex to install. The plastic clip must first be brought into the final position on the body of the vehicle with its base area before the flat plastic part can be snapped onto the other side, for example on the outside of the vehicle.
Hier setzt die Erfindung ein, die es sich zur Aufgabe gestellt hat, die Nachteile des bekannten Standes der Technik dahingehend zu verbessern, daß einerseits eine feste erschütterungsfreie Verbindung zwischen den Bauteilen hergestellt werden kann, die andererseits leicht montierbar und jederzeit zerstörungsfrei wieder demontierbar ist.This is where the invention comes in, which has set itself the task of improving the disadvantages of the known state of the art in such a way that, on the one hand, a firm, vibration-free connection can be made between the components, which, on the other hand, can be easily assembled and disassembled again at any time without causing any damage.
-3--3-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spreizflügel des Spreizbereiches
an ihren vorderen Enden dachförmig und einstückig miteinander verbunden sind und daß die dem Kopfbereich zugeordneten Spreizflügelenden einstückig an eine
zylindrische Mittelerhebung des Kopfbereiches angeformt sind, und daß die Spreizflügel und
die Spreizflügelenden über einen Spreizstift in der Endlage fixierbar sind.
Vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verbindungselement wird gesehen, daß dieses sehr
einfach und leicht in die Öffnung des ersten Bauteiles eingeführt und nach Drehen um 90°
vorfixiert ist. Dadurch ist es möglich, das erste Bauteil vormontiert dem zweiten zu
verbindenden Bauteil zuzuführen. Das Finden der Montageöffnung im zweiten Bauteil wird
durch die erfindungsgemäß dachförmig und einstückig miteinander verbundenen Spreizzungen wesentlich erleichtert. Des weiteren reduziert sich dadurch auch die
Montagekraft zum Vorfixieren des ersten Bauteiles mit dem zweiten Bauteil. Ein weiterer
Vorteil besteht darin, daß das endkonfektionierte und anbaufähige erste Bauteil, welches
beispielsweise ein Stoßfängersystem ist, in Just-in-Time-Lieferung und vormontiert zur
Verfügung gestellt werden kann.According to the invention, this object is achieved in that the spreading wings of the spreading region are connected to one another at their front ends in a roof-like manner and in one piece, and that the spreading wing ends assigned to the head region are formed in one piece on a cylindrical central elevation of the head region, and that the spreading wings and the spreading wing ends can be fixed in the end position via a spreading pin.
The advantage of the connecting element according to the invention is that it is very simple and easy to insert into the opening of the first component and is pre-fixed after turning by 90°. This makes it possible to feed the first component pre-assembled to the second component to be connected. Finding the assembly opening in the second component is made much easier by the expansion tongues, which are connected to one another in a roof shape and in one piece according to the invention. This also reduces the assembly force for pre-fixing the first component to the second component. A further advantage is that the fully assembled and attachable first component, which is a bumper system for example, can be made available in just-in-time delivery and pre-assembled.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist durch das erfindungsgemäße
Verbindungselement eine schnelle und leichtgängige Montage gestattet, da die Lochposition
der ausgefluchteten Öffnungen der zu verbindenden Bauteile problemlos gefunden wird.
Des weiteren ist beim Hindurchstecken des erfindungsgemäßen Verbindungselementes
durch die zu verbindenden Bauteile kein Kraftaufwand notwendig. Die Vorfixierung erfolgt
durch Verdrehen des durchgesteckten Verbindungselementes um 90°, bis die am tellerförmigen
Kopfbereich angeformten Rastnasen das Verbindungselement gegen Verdrehung sichern.In a further preferred embodiment, the connecting element according to the invention allows for quick and easy assembly, since the hole position of the aligned openings of the components to be connected can be found without any problem.
Furthermore, no force is required when pushing the connecting element according to the invention through the components to be connected. Pre-fixing is carried out by turning the pushed-through connecting element by 90° until the locking lugs formed on the plate-shaped head area secure the connecting element against twisting.
Zur endgültigen starren Fixierung ist der Kopfbereich mit der zylindrischen Mittelerhebung des Verbindungselementes von einer Führungsbohrung für den Spreizstift durchsetzt, durch den dieser eingebracht ist und die Spreizflügelenden die zu verbindenden Bauteile fest hintergreifen.For final rigid fixation, the head area with the cylindrical central elevation of the connecting element is penetrated by a guide hole for the expansion pin, through which the latter is inserted and the expansion wing ends firmly grip the components to be connected.
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Die damit erzeugte Verbindung der Bauteile entspricht in vorteilhafter Weise den widersprüchlichen Anforderungen an eine leichtgängige Montage durch die schnelle Findung der Lochposition und den hohen Festigkeiten einer starren Verbindung zwischen den zu verbindenden Bauteilen.The resulting connection of the components advantageously meets the contradictory requirements for smooth assembly through the rapid finding of the hole position and the high strength of a rigid connection between the components to be connected.
Ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemäßen Verbindungselementes besteht jedoch darin, daß die starre Verbindung problemlos demontiert werden kann. Dazu ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform am langen zylindrischen Teil des Spreizstiftes ein Gewinde und im Kopfbereich ein Schraubelement angeformt. Durch dieses Schraubelement, das bevorzugterweise ein Schraubenschlitz, ein Innen- bzw. Außensechskant ist, ist der Spreizstift entfernbar. Durch Verdrehen des erfindungsgemäßen Verbindungselementes oder durch Ziehen am ersten Bauteil ist die starre Verbindung beschädigungslos trennbar.A decisive advantage of the connecting element according to the invention, however, is that the rigid connection can be dismantled without any problem. For this purpose, in a further preferred embodiment, a thread is formed on the long cylindrical part of the expansion pin and a screw element is formed in the head area. The expansion pin can be removed by means of this screw element, which is preferably a screw slot or an internal or external hexagon. The rigid connection can be separated without damage by turning the connecting element according to the invention or by pulling on the first component.
In anderen bevorzugten Ausführungsformen ist der Spreizstift direkt am Beginn der Führungsbohrung im Kopfbereich des Verbindungselementes angelenkt, er kann aber auch über ein Filmscharnier mit dem Kopfbereich des Verbindungselementes verbunden sein.In other preferred embodiments, the expansion pin is hinged directly at the beginning of the guide hole in the head area of the connecting element, but it can also be connected to the head area of the connecting element via a film hinge.
Weiterhin vorteilhaft wird gesehen, daß das erfindungsgemäße Verbindungselement und das erste Bauteil, welches beispielsweise ein Stoßfängersystem ist, aus dem gleichen polymeren Werkstoff hergestellt und somit ohne Demontage zusammen wiederverwertbar sind.It is also considered advantageous that the connecting element according to the invention and the first component, which is for example a bumper system, are made of the same polymer material and can therefore be recycled together without disassembly.
Die Erfindung wird anschließend anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using a schematic representation of an embodiment. It shows:
Figur 1: eine Explosionszeichnung des Verbindungselements mit den zu verbindenden BauteilenFigure 1: an exploded view of the connecting element with the components to be connected
Figur 2: eine Seitenansicht des Verbindungselementes in vorfixierter Einbauposition im ersten BauteilFigure 2: a side view of the connecting element in a pre-fixed installation position in the first component
Figur 3: eine Seitenansicht des Verbindungselementes in vorfixierter Einbauposition
Figur 4: eine Seitenansicht des Verbindungselementes in fixierter EinbaupositionFigure 3: a side view of the connecting element in pre-fixed installation position
Figure 4: a side view of the connecting element in fixed installation position
Das in den Figuren dargestellte Verbindungselement kann zur Befestigung von Bauteilen in Kraftfahrzeugen benutzt werden, beispielsweise zur Anbringung von Stoßfängersystemen 4 an einem Kotflügel 3, und zu diesem Zweck sind diese Teile mit aufeinander ausgefluchteten Öffnungen 41, 31 versehen, durch welche solche Verbindungselemente hindurchgesteckt und in Halteposition gebracht werden.The connecting element shown in the figures can be used for fastening components in motor vehicles, for example for attaching bumper systems 4 to a fender 3, and for this purpose these parts are provided with aligned openings 41, 31 through which such connecting elements are inserted and brought into the holding position.
In Figur 1 ist das Verbindungselement dargestellt, wobei das Spreizteil 1 einen tellerförmigen Kopfbereich 5 aufweist, an dem radial zwei Rastnasen 10, 11 einstückig angeformt sind. An der Unterseite des tellerförmigen Kopfbereiches ist eine zylindrische Mittelerhebung 7 angeformt, an der die Spreizflügelenden 8, 81 einstückig angeformt sind. An die Spreizflügelenden 8, 81 schließt sich ein prismatischer Bereich 12, 13 an, an dem die Spreizflügel 6, 61 einstückig angeformt und an ihren Vorderenden dachförmig zusammenlaufen. Der tellerförmige Kopfbereich 5 mit der zylindrischen Mittelerhebung 7 ist von einer Führungsbohrung 9 durchsetzt, an welcher der Spreizstift 2 angelenkt ist.The connecting element is shown in Figure 1, with the expansion part 1 having a plate-shaped head region 5, onto which two radial locking lugs 10, 11 are integrally formed. A cylindrical central elevation 7 is formed on the underside of the plate-shaped head region, onto which the expansion wing ends 8, 81 are integrally formed. The expansion wing ends 8, 81 are adjoined by a prismatic region 12, 13, onto which the expansion wings 6, 61 are integrally formed and converge in a roof shape at their front ends. The plate-shaped head region 5 with the cylindrical central elevation 7 is penetrated by a guide bore 9, to which the expansion pin 2 is hinged.
In Figur 2 sind die zu verbindenden Bauteile 3, 4 in vorfixierter Einbauposition dargestellt. Dabei ist das Spreizteil 1 mit dem angesetzten Spreizstift 2 um 90° gedreht durch die fluchtende Öffnung 41 des Bauteiles 4 hindurchgesteckt und durch erneute Drehung um 90° in die Halteposition geführt worden. Dabei hintergreifen die Spreizflügelenden 8, 81 die Halterung 14, 15 am Bauteil 4. Die Rastnasen 10, 11 sichern das Spreizteil 1 an den Halterungen 14, 15 des Bauteiles 4 in dafür vorgesehenen Halteelementen 16, 17 gegen Verdrehung. In Figure 2, the components 3, 4 to be connected are shown in a pre-fixed installation position. The expansion part 1 with the attached expansion pin 2 is rotated by 90° and inserted through the aligned opening 41 of the component 4 and guided into the holding position by another rotation of 90°. The expansion wing ends 8, 81 engage behind the bracket 14, 15 on the component 4. The locking lugs 10, 11 secure the expansion part 1 on the brackets 14, 15 of the component 4 in the holding elements 16, 17 provided for this purpose, preventing it from twisting.
In Figur 3 sind die Bauteile 3, 4 bereits durch das Verbindungselement vorfixiert dargestellt. Das Spreizteil 1, das sich in vorfixierter Position im Bauteil 4 befindet, wird durch eine axiale Bewegung durch die Öffnung 31 des Bauteiles 3 hindurchgedrückt. Dabei hintergreifen die Spreizflügel 6, 61 das Bauteil 3.In Figure 3, the components 3, 4 are already shown pre-fixed by the connecting element. The expansion part 1, which is in a pre-fixed position in the component 4, is pushed through the opening 31 of the component 3 by an axial movement. The expansion wings 6, 61 grip behind the component 3.
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In Figur 4 sind die Bauteile 3, 4 in endfixierter Einbauposition dargestellt. Diese wurde erreicht durch Einbringen des Spreizstiftes 2 in das Spreizteil 1, wobei die Spreizflügelenden 8, 81 und die Spreizflügel 6, 61 durch den Spreizstift 2 starr fixiert sind. Der Kopf des Spreizstiftes 21 liegt bündig auf dem tellerförmigen Kopfbereich 5 des Spreizteiles 1. Das in einer bevorzugten Ausführungsform am langen zylindrischen Teil 22 des Spreizstiftes 2 angeformte Gewinde verhindert zum einen ein Herausfallen des Spreizstiftes 2 und ermöglicht zum anderen eine Demontage über das im Kopfteil 21 des Spreizstiftes 2 angeformte Schraubelement 23.In Figure 4, the components 3, 4 are shown in their final fixed installation position. This was achieved by inserting the expansion pin 2 into the expansion part 1, whereby the expansion wing ends 8, 81 and the expansion wings 6, 61 are rigidly fixed by the expansion pin 2. The head of the expansion pin 21 lies flush on the plate-shaped head area 5 of the expansion part 1. The thread formed on the long cylindrical part 22 of the expansion pin 2 in a preferred embodiment prevents the expansion pin 2 from falling out and also enables disassembly via the screw element 23 formed in the head part 21 of the expansion pin 2.
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Claims (4)
dr.schi-zskRehau, 17.04.1998
dr.schi-zsk
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