DE3228475A1 - Plastic attachment element for attaching components to a supporting element - Google Patents
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Abstract
Description
Befestigungselement aus Kunststoff für Bauteile Fastening element of plastic for components
an einem tragenden Element Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement aus Kunststoff für Bauteile an einem tragenden Element, an dem ein Gewindebolzen befestigt ist, auf den das Befestigungselement aufdrückbar und von dem es abschraubbar ist, wobei das Befestigungselement in einer Uffnung mehrere elastisch nachgiebige Teile aufweist, die in Eingriff mit dem Gewindebolzen bringbar sind. on a load-bearing element The invention relates to a fastening element Made of plastic for components on a load-bearing element on which a threaded bolt is attached, onto which the fastening element can be pressed and from which it can be unscrewed is, wherein the fastening element in an opening several elastically yielding Has parts which can be brought into engagement with the threaded bolt.
Ein derartiges Befestigungselement ist durch die DE-OS 2944748 bekannt geworden. Die zum Eingriff mit dem Gewindebolzen bestimmten Teile bestehen hier aus abwechselnd um 1800 versetzt in der Oeffnung angeordneten waagrechten Rippen, die sich folglich senkrecht zur Achse der Oeffnung bzw. zur Achse des Gewindebolzens erstrecken. Die inneren, halbrund ausgeführten Ränder dieser Rippen kommen beim Aufdrücken eines Befestigungselementes auf einen Gewindebolzen in Anlage mit Letzterem, wobei sie in Achsrichtung etwas elastisch nachgeben sollen, jedoch gleichwohl die Gefahr eines Abschabens dieser Ränder besteht, was in der Offenlegungsschrift ausdrücklich hervorgehoben wird. Ein solches Befestigungselement weist nur eine geringe Kräftedifferenz zwischen Aufdrückkraft und Abzugskraft auf sowie stark streuende Abzugskraftwerte und kann auch nach dem Abschrauben nicht ohne Risiko erneut verwendet werden. Außerdem können die halbrunden inneren Ränder dieser Rippen nicht passend in das Gewinde des Bolzens eingreifen, so daß eine einwandfreie Befestigung bzw. ein sicherer Sitz des Befestigungselementes in Einbauposition nicht immer gewährleistet ist.Such a fastening element is known from DE-OS 2944748 become. The parts intended for engagement with the threaded bolt exist here made of horizontal ribs alternately offset by 1800 in the opening, which is consequently perpendicular to the axis of the opening or to the axis of the threaded bolt extend. The inner, semicircular edges of these ribs come from the Pressing a fastening element onto a threaded bolt in contact with the latter, where they should yield somewhat elastically in the axial direction, but nevertheless the There is a risk of these edges being scraped off, which is expressly stated in the laid-open specification is highlighted. Such a fastening element has only a small difference in forces between push-on force and pull-off force on as well as strongly scattering pull-off force values and cannot be used again without risk even after unscrewing. aside from that the semicircular inner edges of these ribs may not fit into the thread of the bolt intervene, so that a proper fastening or a secure fit of the fastening element in the installation position is not always guaranteed.
Es sind ferner Befestigungselemente, z.B. auf ein-en Gewindebolzen aufzuschlagende Muttern aus Kunststoff bekannt (DE-OS 3023452), bei denen die Wände der dreieckigen Aufnahmeöffnung für den Gewindebolzen glatt ausgeführt und die Abmessungen sowie Materialeigenschaften so gewählt sind, daß der Gewindebolzen nach dem Aufschlagen des Befestigungselementes von Letzterem klemmend umfaßt wird.There are also fastening elements, e.g. on a threaded bolt to be knocked nuts made of plastic known (DE-OS 3023452), in which the walls the triangular opening for the threaded bolt is smooth and the dimensions and material properties are chosen so that the threaded bolt after striking of the fastening element is clamped by the latter.
Da aber beim Aufschlagen eines solchen Befestigungselementes auf einen Gewindebolzen ziemlich viel Material von den Wänden der Aufnahmeöffnung abgeschabt wird, ist dessen Halt in Einbauposition von vornherein beeinträchtigt.But since when such a fastener hits a Threaded stud scraped off quite a bit of material from the walls of the receiving opening its hold in the installation position is impaired from the start.
Dieser Nachteil verstärkt sich noch mit zunehmender Härte des Kunststoffmaterials. Weitere Nachteile entsprechen denen des vorstehend erläuterten Standes der Technik.This disadvantage increases as the hardness of the plastic material increases. Further disadvantages correspond to those of the prior art explained above.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Befestigungselement der eingangs bezeichneten Bauart derart weiterzubilden, daß beim Aufdrücken oder Aufschlagen desselben auf einen Gewindebolzen einerseits ein Materialabschaben zuverlässig vermieden wird und damit das Aufdrücken auch relativ leicht geht und andererseits ein absolut sicherer und gleichmäßig fester Sitz des Befestigungselementes in Einbaulage gewährleistet ist. Das Befestigungselement soll ferner gleich den obigen bekannten Ausführungen schnell montierbar und demontierbar sowie einfach herstellbar sein.The invention is now based on the object of a fastening element of the type referred to in the introduction in such a way that when pressing or Striking the same on a threaded bolt, on the one hand, reliably scrapes off the material is avoided and thus the pressing is also relatively easy and on the other hand an absolutely secure and evenly firm fit of the fastening element in the installation position is guaranteed. The fastener should also be the same as the above known Versions can be assembled and disassembled quickly and can be manufactured easily.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Befestigungselement der eingangs erläuterten Bauweise dadurch gelöst, daß a) in der Uffnung mindestens zwei im wesentlichen gleichmäßig distanzierte, zur parallelen Anlage mit dem Gewindebolzen bestimmte Führungen vorgesehen sind und b) zwischen den Führungen mit seitlichem Spiel die elastisch nachgiebigen Teile in Form von schräg zur Längsachse der Öffnung angeordneten, entgegen der Aufdrückrichtung des Befestigungselementes angestellten Haltearme positioniert sind.According to the invention, this object is achieved in a fastening element the construction explained at the beginning is achieved in that a) in the opening at least two essentially evenly spaced to rest in parallel with the threaded bolt certain guides are provided and b) between the guides with lateral Play the resilient parts in the form of oblique to the longitudinal axis of the opening arranged, employed against the pressing direction of the fastening element Holding arms are positioned.
Die Führungen z.B. in Form von Rippen bzw. Wänden dienen ausschließlich dem Zweck, das Befestigungselement beim Aufdrücken oder Aufschlagen auf einen Gewindebolzen achsparallel zu führen und zu halten, sie können deshalb relativ dickwandig und steif ausgebildet sein. Ihre inneren, zur Anlage mit dem Gewindebolzen bestimmten Längsränder bzw. Flächen liegen auf einer Kreislinie, deren Durchmesser dem maximalen Außendurchmesser des Gewindebolzens entspricht, wodurch ein Abschaben dieser Führungsrippen durch den Gewindebolzen bei Montage oder Demontage des Befestigungselementes vermieden ist.The guides, e.g. in the form of ribs or walls, serve exclusively the purpose of the fastening element when pressing or hitting a threaded bolt to guide and hold axially parallel, they can therefore be relatively thick-walled and be stiff. Your inner ones, intended to be in contact with the threaded bolt Longitudinal edges or surfaces lie on a circular line, the diameter of which is the maximum Outer diameter of the threaded bolt corresponds, as a result of which these guide ribs are scraped off avoided by the threaded bolt when assembling or disassembling the fastener is.
Letzteres gilt aber auch fUr die elastisch nachgiebigen Haltearme, die beim Aufdrücken oder Aufschlagen des Befestigungselementes auf einen Gewindebolzen vorteilhaft aufgrund ihrer schrägen Positionierung radial ausfedern können. Andererseits sichern diese Haltearme das Befestigungselement in Einbaulage absolut zuverlässig, da ihr Eingriff in das Gewinde des Bolzens, bedingt durch eine vorbestimmte Federkraft bzw. Vorspannung dieser Haltearme gegen den Gewindebolzen durch an dem Befestigungselement evtl. angreifende Abzugskräfte sogar verstärkt wird.The latter also applies to the elastically flexible holding arms, when the fastening element is pressed or hit on a threaded bolt can advantageously rebound radially due to their inclined positioning. on the other hand these retaining arms secure the fastening element absolutely reliably in the installation position, there their engagement in the thread of the bolt, due to a predetermined Spring force or bias of these holding arms against the threaded bolt by at the Fastening element possibly attacking pull-off forces is even reinforced.
Wenn entsprechend Anspruch 2 die inneren freien Ränder der Haltearme in unterschiedlichen Höhenpositionen angeordnet sind, die der Gewindesteigung des Gewindebolzens folgen, wird der sichere Eingriff der Haltearme in das Gewinde des Bolzens weiter verbessert, aber auch das Abschrauben des Befestigungselementes von dem Gewindebolzen erleichtert.If according to claim 2, the inner free edges of the holding arms are arranged in different height positions that correspond to the thread pitch of the Follow the threaded bolt, the secure engagement of the retaining arms in the thread of the Bolt further improved, but also the unscrewing of the fastening element from the threaded bolt facilitated.
Die Ausgestaltungender Erfindung entsprechend den Ansprüchen 3 - 5 wirken gleichfalls im Sinne der zuletzt erwähnten Vorteile.The embodiments of the invention according to claims 3-5 also act in the sense of the advantages mentioned last.
Wenn entsprechend Anspruch 6 an den Haltearmen Verstärkungsrippen vorgesehen sind, wird ein evtl. mögliches Abknicken dieser Arme auch bei relativ hohen Abzugskräften und verhältnismäßig großen Armlängen vermieden.If according to claim 6 on the retaining arms reinforcing ribs are provided, a possible kinking of these arms is also possible with relative high pull-off forces and relatively large arm lengths avoided.
Die Weiterbildung der Erfindung entsprechend Anspruch 7 bringt den Vorteil, daß beim Aufdrücken oder Aufschlagen des Befestigungselementes auf einen Gewindebolzen Toleranzen ausgeglichen werden, so daß der gewünschte passende Eingriff der Haltearme in das Gewinde des Bolzens erleichtert wird.The development of the invention according to claim 7 brings the Advantage that when pressing or striking the fastener on one Threaded bolt tolerances are compensated for, so that the desired matching engagement the retaining arms in the thread of the bolt is facilitated.
Die Ausgestaltung der Erfindung nach den Ansprüchen 8 und 9 gewährleisten auch dann eine satte Anlage des Befestigungselementes an dem tragenden Element, wenn der Gewindebolzen an seinem Fußende eine radiale Erweiterung od.dgl. für Befestigungszwecke aufweist. Eine solche radiale Erweiterung kann dann nämlich ungehindert in die Uffnung eintreten, an deren Wand die Führungsrippen und die federnden Haltearme angeformt sind.Ensure the embodiment of the invention according to claims 8 and 9 even then a full contact of the fastening element on the load-bearing element, when the threaded bolt has a radial extension at its foot end or the like. has for fastening purposes. Such a radial expansion can then namely enter the opening unhindered, on the wall of which the guide ribs and the resilient ones Holding arms are molded.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen; Figur 1 eine Draufsicht eines Befestigungselementes für Kabel- oder Rohrleitungen, wie es z.B.The invention will then be described with reference to the drawings of exemplary embodiments explained. Show it; Figure 1 is a plan view of a fastener for cable or pipelines, as e.g.
in Kraftfahrzeugen verwendet wird; Figur 2 eine Teil-Schnittansicht entlang der Linie A - A in Figur 1, wobei in strichpunktierten Linien ein tragendes Element mit dem Gewindebolzen sowie ein Kabel bez. eine Rohrleitung angedeutet sind; Figur 3 eine Teil-Schnittansicht entlang der Linie B - B in Figur 1, stark vergrößert; Figur 4 eine Teil-Schnittansicht entlang der Linie C - C in Figur 1, stark vergrößert; Figur 5 eine Schnittansicht eines Befestigungselementes für eine Zierleiste o. dgl. an Kraftfahrzeugen; Figur 6 eine Seitenansicht eines Befestigungselementes an einem winkelförmigen Halter zur Abstützung z.B. eines Gefäßes; Figur 7 ein Befestigungselement in Form einer Sechskantmutter zur Verbindung z.B. eines Blechteiles mit einem Kfz-Karosserieteil und Figur 8 einen Teilschnitt eines Gewindebolzens mit dem eingerasteten Teil eines Haltearms, stark vergrößert. used in automobiles; Figure 2 is a partial sectional view along the line A - A in Figure 1, with dash-dotted lines a load-bearing Element with the threaded bolt and a cable or a pipeline are indicated; FIG. 3 shows a partial sectional view along the line B - B in FIG. 1, greatly enlarged; FIG. 4 shows a partial sectional view along the line C - C in FIG. 1, greatly enlarged; Figure 5 is a sectional view of a fastening element for a trim or the like. on motor vehicles; Figure 6 is a side view of a fastening element on a angular holder for supporting e.g. a vessel; figure 7 a fastening element in the form of a hexagon nut for connecting e.g. Sheet metal part with a motor vehicle body part and FIG. 8 shows a partial section of a threaded bolt with the locked part of a holding arm, greatly enlarged.
Allen in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen ist ein Körperteil 10 aus Kunststoff gemeinsam, der eine Uffnung 11 mit z.B. kreisrundem Querschnitt enthält. An dem Körperteil 10 des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 1 - 4 ist z.B.All of the exemplary embodiments shown in the figures have a body part 10 made of plastic together, the one opening 11 with, for example, a circular cross-section contains. On the body part 10 of the exemplary embodiment according to FIGS. 1-4 e.g.
ein Arm 12 zur klemmenden Halterung eines elektrischen Kabels 13 oder einer Rohrleitung od.dgl. an einem tragenden Element 14 angeformt. Dieses so gebildete Befestigungselement 15 ist aus zähelastischem Kunststoff gespritzt und wird vorzugsweise zur Halterung der vorstehenden Teile in Kraftfahrzeugen verwendet. Das in Figur 2 abgebildete tragende Element 14 kann demzufolge ein Kfz-Karosserieteil sein.an arm 12 for the clamping support of an electrical cable 13 or a pipe or the like. molded onto a load-bearing element 14. This so educated Fastening element 15 is injection-molded from tough elastic plastic and is preferably used to hold the protruding parts in motor vehicles. That in figure The load-bearing element 14 shown in FIG. 2 can accordingly be a motor vehicle body part.
Zur Fixierung des Befestigungselementes 15 an dem tragenden Element 14 dient ein an letzterem befestigter, z.B. angeschweißter Gewindebolzen 16, der in Figur 2 in strichpunktierten Linien angedeutet ist. Das Befestigungselement 15 ist mit seinem Körperteil 10 auf den Gewindebolzen 16 aufdrückbar oder aufschlagbar und kann im Bedarfsfall von diesem abgeschraubt werden, wobei diese Vorgänge mehrfach wiederholbar sind. Zu diesem Zweck sind an der Wand der Öffnung 11 symmetrisch und diametral aneinander gegenUberliegend z.B. vier Führungen 17 in Form von Rippen angeformt, die parallel zur Achse der Uffnung 11 verlaufen und zur achsparallelen Anlage mit dem Gewindebolzen 16 bestimmt sind.For fixing the fastening element 15 on the load-bearing element 14 is a threaded bolt 16 fastened to the latter, e.g. welded on, the is indicated in Figure 2 in dash-dotted lines. The fastener 15 can be pressed or knocked onto the threaded bolt 16 with its body part 10 and can be unscrewed from this if necessary, with these operations several times are repeatable. For this purpose are on the wall of the opening 11 and symmetrical diametrically opposite one another, e.g. four guides 17 in the form of ribs integrally formed, which run parallel to the axis of the opening 11 and to the axis-parallel System with the threaded bolt 16 are determined.
Der gegenseitige Abstand von je zwei diametral einander gegenüberliegenden Führungen 17 entspricht dem maximalen Außendurchmesser des Gewindebolzens 16, wie in Figur 2 angedeutet ist. Aus dieser Figur geht auch hervor, daß die Führungen 17 an der Auflageseite 18 des Befestigungselementes 15 bei 19 zu einem Zweck angeschrägt sind, der noch beschrieben wird.The mutual distance of two diametrically opposite one another Guides 17 corresponds to the maximum outer diameter of the threaded bolt 16, such as is indicated in FIG. From this figure it can also be seen that the guides 17 beveled on the support side 18 of the fastening element 15 at 19 for one purpose which will be described later.
Zwischen den Führungen 17 sind symmetrisch mit seitlichem Spiel elastisch nachgiebige bzw. federnde Haltearme 20 an der Wand der Uffnung 11 angeformt. Diese Haltearme 20 erstrecken sich schräg zur Längsachse der Uffnung 11 und sind entgegen der Aufdrückrichtung, die in Figur 3 durch einen Pfeil angedeutet ist, unter gleichen Winkeln zur Wandung der Uffnung 11 angestellt. Die Haltearme 20 sind ferner nach oben verjüngt, gleich lang und in unterschiedlichen Abständen von der Auflageseite 18 des Befestigungselementes 15 an der Wand 11 angeordnet, wobei der Mindestabstand etwa der Höhe der Abschrägungen 19 an den Führungen 17 entspricht. Dadurch wird Raum zur Aufnahme von radialen Erweiterungen am Fußende des Gewindebolzens 16 geschaffen. Die Anordnung der Haltearme 20 ist ferner so getroffen; daß die inneren freien Ränder 21 der Haltearme 20 in derart unterschiedlichen Höhenpositionen liegen, daß sie der Gewindesteigung des Gewindebolzens 16 folgen.Between the guides 17 are symmetrically elastic with lateral play yielding or resilient retaining arms 20 are integrally formed on the wall of the opening 11. These Holding arms 20 extend obliquely to the longitudinal axis of the opening 11 and are opposite the pressing direction, which is indicated in Figure 3 by an arrow, under the same Angles to the wall of the opening 11 are employed. The holding arms 20 are also after Tapered at the top, of the same length and at different distances from the support side 18 of the fastening element 15 arranged on the wall 11, the minimum distance corresponds approximately to the height of the bevels 19 on the guides 17. This will Space for receiving radial extensions at the foot end of the threaded bolt 16 is created. The arrangement of the holding arms 20 is also made so; that the inner free edges 21 of the holding arms 20 are in such different height positions that they follow the thread pitch of the threaded bolt 16.
Ferner sind die inneren freien Ränder 21 der Haltearme 20 konkav ausgebildet und sie liegen bei montiertem Befestigungselement 15 federnd sowohl am Kern des Gewindebolzens 16, als auch an den Flanken 22 der Gewindegänge des Gewindebolzens 16 an, die dem Fußende des Gewindebolzens 16 zugekehrt sind, wie aus Figur 8 hervorgeht.Furthermore, the inner free edges 21 of the holding arms 20 are concave and they are resilient when the fastening element 15 is mounted on both the core of the Threaded bolt 16, as well as on the flanks 22 of the threads of the threaded bolt 16, which face the foot end of the threaded bolt 16, as can be seen from FIG.
Aus der zuletzt genannten Figur ist auch zu ersehen, daß die Haltearme 20 zusätzlich an den Flanken 23 der nächst tiefer liiegenden Gewindegänge des Gewindebolzens 16 anliegen können. Wenn bei montiertem Befestigungselement 15 an diesem Abzugskräfte angreifen, sichern die in obiger Weise in das Gewinde des Bolzens 16 eingerasteten Haltearme 20 das Befes tigungselement 15 zuverlässig in Einbauposition. An den Haltearmen 20 können Verstärkungsrippen 24 angeordnet sein (in Figur 1, 3 und 8 in strichpunktierten Linien angedeutet), die ein evtl. Abknicken der Haltearme 20 auch dann verhindern, wenn sehr starke Abzugskräfte an dem Befestigungselement 15 angreifen.From the last-mentioned figure it can also be seen that the holding arms 20 additionally on the flanks 23 of the next lower lying thread turns of the threaded bolt 16 can concern. If the fastening element 15 attack on this withdrawal forces, secure the above in the thread of the Bolt 16 latched holding arms 20 the fastening element 15 reliably in Installation position. Reinforcing ribs 24 can be arranged on the holding arms 20 (indicated in dash-dotted lines in FIGS. 1, 3 and 8) showing any kinking the retaining arms 20 prevent even when very strong pull-off forces on the fastening element 15 attack.
Bei 25 sind in den Figuren 1 und 4 federnde Auflageteile angedeutet, die am Körperteil 10 seitlich angeformt sein können und dem Tolerenzausgleich dienen.At 25 resilient support parts are indicated in Figures 1 and 4, which can be formed on the side of the body part 10 and serve to compensate for tolerances.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 5 ist der Körperteil 10 mittig in ein Befestigungselement 26 für eine Zierleiste 27 eingeformt, die z.B. an einem Kfz-Karosserieteil 140 anzubringen ist.In the embodiment of Figure 5, the body part 10 is central molded into a fastening element 26 for a decorative strip 27 which, for example, can be attached to a Motor vehicle body part 140 is to be attached.
Im Ausführungsbeispiel nach Figur 6 ist wenigstens ein Körperteil 10 an einem winkelförmigen Halter angeformt, der in diesem Falle als Befestigungselement 28 fUr ein Gefäß 29 dient, das seinerseits an z.B. einem Kfz-Karosserieteil 140 zu fixieren ist.In the exemplary embodiment according to FIG. 6, there is at least one body part 10 formed on an angular holder, which in this case as a fastening element 28 is used for a vessel 29, which in turn is attached to, for example, a motor vehicle body part 140 is to be fixed.
In Figur 7 besteht das Befestigungselement 30 aus einer Sechskantmutter mit einem Bund 31 und einem eingeformten Körperteil 10. Mit 32 ist ein Blechteil bezeichnet, das durch das Befestigungselement 30 an z.B. einem Kfz-Karosserieteil 140 festzumachen ist.In Figure 7, the fastening element 30 consists of a hexagon nut with a collar 31 and a molded body part 10. With 32 is a sheet metal part referred to by the fastening element 30 on, for example, a motor vehicle body part 140 is to be fixed.
Die Befestigungselemente 26, 28 und 30 sind gleichfalls aus zähelastischem Kunststoff gespritzt.The fastening elements 26, 28 and 30 are also made of tough elastic Injection molded plastic.
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