DE3711948A1 - Einstueckiges wiederverwendbares eindrueckbares befestigungselement aus kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Befestigungselemente, ins­ besondere auf ein eindrückbares Befestigungselement zum Festhalten von zwei zusammengefügten Teilen, das kein Schraubengewinde erforderlich macht und bei dem sicher­ gestellt ist, daß das Befestigungselement in dem Loch, in das es eingesetzt ist, zentriert ist.

Eindrückbare Befestiger sind bekannt. Sie können aus einer Vielzahl von Einrücknasen, die um den Umfang eines Schaf­ tes vorgesehen sind, bestehen. Sie werden allgemein mit "Christbaumbefestiger" bezeichnet. Befestigungselemente dieses Typs sind besonders zum Zusammenhalten von zwei Platten in zusammengefügtem Zustand geeignet, z.B. einer Dekorations-Innenplatte aus Kunststoff an einem Kraftfahr­ zeug-Körper. Wie bekannt, wird Befestigung dieser "Christ­ baumbefestiger" dadurch erreicht, daß die Einrücknasen so gestaltet sind, daß sie von dem Schaft radial nach außen ragen in einer Distanz, die größer ist als die Löcher in den Teilen, in die sie eingesetzt werden. Wenn der Schaft in die Löcher eingesetzt wird, biegen sich die Einrücknasen gegen den Kopf des Befestigungselements, wobei sie zwangs­ läufig die Innenwand der Löcher erfassen und, wenn jede Einrücknase die Rückseite der Löcher freigibt, werden sie sich in ihre ursprüngliche Stellung zurückbiegen und die Rückseite des Teils erfassen und das Herausziehen des Be­ festigungselements verhindern. Selbstzentrierung eines solchen Befestigungselements ist z.B. in der US-PS 43 92 278 veranschaulicht, in der ein H-förmiger Schaftquerschnitt offenbart ist, der die Innenwand des Loches an vier Punkten berührt. Diese vier Punkte korrespondieren mit den Endpunk­ ten jedes Beines des H und zentrieren den Schaft in dem Loch. Diese Befestigungselemente sind jedoch normalerweise nur zum Einsetzen in Löcher eines Durchmessers über 3,175 mm (1/8 Zoll) geeignet. Dies ist darauf zurückzuführen, daß, wenn der Lochdurchmesser kleiner ist, die Beinabschnitte des Schaftquerschnitts und die Einrücknasen in gleicher Weise im Durchmesser abnehmen müssen, was den Schaft weni­ ger starr macht, wodurch er seine Zentrierfähigkeit verliert. Diese Durchmesserabnahme wirkt sich auch auf die Haltekraft der Einrücknasen aus und macht den Schaft schwer einsetzbar, da er biegeempfindlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend aufgeführten Nachteile der bekannten Befestigungselemente zu überwinden und ein eindrückbares sich selbst zentrieren­ des Befestigungselement zur Verwendung bei Löchern beliebi­ ger Größe zu schaffen, welches einen starren Schaft beibe­ hält, so daß das Einsetzen und geeignete Haltekraft,selbst bei Einsetzen in sehr kleine Löcher, gewährleistet ist.

Ein Hauptmerkmal der Erfindung ist die Schaffung eines neuen und verbesserten Einsteckbefestigungselements.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, ein Befestigungs­ element bereitzustellen, daß bei Löchern jeder Größe, ein­ schließlich sehr kleinen Löchern, verwendet werden kann, und das herausgenommen und immer wieder eingesetzt werden kann.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist ein Befestigungs­ element, das sich selbst zentriert.

Noch ein anderes Merkmal ist die Bereitstellung eines ein­ stückigen Befestigungselements aus Kunststoff, das ohne irgendein spezielles Werkzeug befestigt werden kann.

Kurz zusammengefaßt hat das Befestigungselement nach der Erfindung einen Kopf und einen Schaft, welcher einstückig mit dem Kopf an einer Seite desselben geformt ist.

Der Schaft hat eine Längsachse, die sich vom Kopf weg er­ streckt und mit einem besonderen Querschnitt geformt ist.

Quer zu dem Schaft ist mindestens ein federnder Bartab­ schnitt, der zwischen der Länge des Schaftes liegt und zum Einrücken in oder Ineingriffkommen mit der Innenwand ei­ nes Werkstückloches dient.

Die Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen ange­ geben. Die Erfindung wird zusammen mit weiteren Merkmalen und Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung, die in Verbindung mit den beigefügten Figuren vorgenommen wird, verstanden werden. In den Figuren haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des Befestigungselements, das einen T-förmigen Querschnittsabschnitt und zwei Reihen von Einrücknasen hat;

Fig. 2 ist eine Ansicht von unten auf das Befestigungs­ element entlang der Linie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Teilquerschnittsbild des Befestigungsele­ ments in Arbeitsstellung, in der es zwei Platten miteinander befestigt;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Befestigungselements entlang der Linie 4-4 der Fig. 2;

Fig. 5 ist ein Querschnittsbild des Befestigungselements entlang der Linie 5-5 der Fig. 2;

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform des Befestigungselements mit ei­ nem mondförmigen Querschnitt und nur einer Reihe von Einrücknasen;

Fig. 7 ist eine Ansicht von unten auf das Befestigungs­ element nach der zweiten Ausführungsform;

Fig. 8 ist ein Teilquerschnittsbild des Befestigungs­ elements nach der zweiten Ausführungsform in Ar­ beitsstellung, in der es zwei Platten miteinander befestigt;

Fig. 9 ist eine Seitenansicht des Befestigungselements nach der zweiten Ausführungsform entlang der Linie 9-9 der Fig. 7; und

Fig. 10 ist ein Querschnittsbild des Befestigungselements nach der zweiten Ausführungsform entlang der Linie 10-10 der Fig. 7.

Es wird nun genauer auf die Figuren eingegangen. In den Fig. 1 bis 5 ist ein Befestigungselement 10 gezeigt, das nach den Lehren der ersten Ausführungsform gestaltet ist.

Das Befestigungselement 10 ist vorzugsweise ein einstückig geformtes thermoplastisches Produkt, das aus Nylon oder irgendeinem ähnlichen Material gefertigt sein kann. Obwohl das Befestigungselement mehrere verschiedene Funktionen haben kann, wird es in erster Linie zum Miteinanderbefesti­ gen von zwei Platten 12 und 14 durch Löcher 16 und 18, die in jeder der beiden Platten 12, 14 geformt sind und wie in Fig. 3 zu sehen ist, verwendet.

Wie in Fig. 1 gezeigt, enthält das Befestigungselement 10 ein Schaftteil 22, ein Kopfteil 24 und ein Nasenteil 26. Bei dieser Ausführungsform ist der Kopf 24 rund gewölbt geformt, doch kann jede gewünschte Kopfform verwendet wer­ den. Außerdem kann der Kopf 24 einstückig mit einem Objekt, wie der Platte 12, geformt sein, das mit einem anderen Ob­ jekt, wie der Platte 14, verbunden werden soll. Die Nase 26 ist verjüngt, um die mittige Anordnung des Schaftes 22 in den Löchern 16 und 18, die in den aneinander zu befestigen­ den Platten 12 und 14 geformt sind, zu erleichtern.

Die in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Ausführungsform hat einen Schaft 22, der zwei Reihen von nach außen vorsprin­ genden Flügeln 28 enthält. Diese Flügel 28 sind um den Um­ fang des Schaftes 22 in einer Position von 140° +/-20° voneinander beabstandet und werden zum Einrücken und Ein­ hängen des Befestigungselementes 10 in die zu befestigen­ den Platten 12 und 14 verwendet. Wie aus der einschlägigen Technik bekannt, wird Befestigung erzielt, weil die Flü­ gel 28 so gestaltet sind, daß sie radial nach außen von dem Schaft 22 in einem Abstand herausragen, der größer ist als die Löcher 16 und 18, in welche sie eingesetzt werden. Daher werden sich, wenn das Befestigungselement 10 in seine Löcher 16 und 18 eingesetzt wird, die Flügel 28 gegen den Kopf 24 biegen und dabei zwangsläufig in die Innenwände 32 und 34 der Löcher 16 und 18 einrücken, und da jeder Flügel 28 die Rückseite der Platte 14 freilegt, wird er sich gegen die Nase 26 zurückbiegen und in die Rückseite der Platte 14 einrücken und das Herausziehen des Befestigungselements 10 verhindern, wie in Fig. 3 gezeigt.

Der Schaft 22 stellt in Verbindung mit den Flügeln 28 ein Befestigungselement bereit, das in kleinere Löcher einge­ setzt werden kann als irgendwelche bisher gestalteten Be­ festigungselemente, und außerdem ein sich in den Löchern selbstzentrierendes Befestigungselement 10.

Wie in Fig. 5 veranschaulicht, hat der Schaft 22 neben dem Bereich der Flügel 28 einen Querschnitt, der etwa die Form eines T oder eines Pilzes hat mit einem Stielteil 36 und einem Spitzenteil 38. Der Außenumfang 42 des Spitzen­ teils 38 wirkt wie ein Absatz und ist entsprechend der Krümmung der Löcher 16, 18, in die das Befestigungselement 10 eingesetzt wird, gekrümmt. Es ist zu bemerken, daß Selbst­ zentrierung erzielt wird, da die Länge des Stiels 36 und der Spitze 38 dem Durchmesser der Löcher 16 und 18 ent­ spricht. Dies führt zu Kontakt zwischen den Innenwänden 32 und 34 der Löcher 16 und 18 und dem Ende 44 des Stielteils 36 und dem Außenumfang 42 des Spitzenteils 38, wodurch sich das Befestigungselement 10 selbst zentriert. Da außerdem die Gestalt des Schaftes 22 zu Anfang einen größeren Quer­ schnittsbereich hat als die Befestigungselemente nach dem Stand der Technik, kann seine Größe zum Einsetzen in klei­ nere Löcher wesentlich herabgesetzt werden, ohne daß seine Starrheit verringert wird.

Eine andere Ausführungsform ist in den Fig. 6 bis 10 ge­ zeigt. Sie ist der ersten Ausführungsform ähnlich; sie hat einen Kopf 24, einen Schaft 22 und eine Nase 26, aber nur eine Reihe von Flügeln 28.

Außerdem ist der Querschnitt des Schaftes 22 außerhalb der Flügel 28 bei dieser Ausführungsform mondförmig, wie in Fig. 10 gezeigt. Diese Gestaltung bietet nicht nur einen größeren Querschnittsbereich und ist daher geeignet, in kleinere Löcher einzugesetzt zu werden, sondern behält auch ihre Selbstzentrierfähigkeit bei. Wie aus Fig. 10 zu ersehen sein wird, da der Schaft 22 mit einem wesent­ lichen Anteil der Innenseite und des Loches in Kontakt ist und dadurch Linienkontakt zwischen dem Außenseiten­ umfang 46 und den Innenwänden 32 und 34 der Löcher 16 und 18 rund um eine Distanz zwischen 180 und 270° hergestellt wird, hält sich die Mitte des Schafts 22 selbsttätig in der Mitte der Löcher 16 und 18.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich geworden sein, daß durch die Erfindung ein neues und verbessertes Befestigungselement zum Einbringen in und Befestigen von zwei Platten geschaffen worden ist. Genauer gesagt stellt die Erfindung ein neues und verbessertes Befestigungsele­ ment bereit, das für irgendwelche Lochgrößen, einschließ­ lich sehr kleine Löcher verwendet werden kann und das sich selbsttätig zentriert, ohne an Starrheit zu verlieren, die für das Einsetzen notwendig ist.

Obwohl zwei besondere Ausführungsformen nach der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, können Änderungen an dem Befestigungselement vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann z.B. die Querschnitts­ fläche des Schaftes eine andere Gestalt haben und dabei noch die Funktion der Starrheit und der Selbstzentrierung in kleinen Löchern beibehalten. Daher ist der Rahmen der Erfindung nur durch die Ansprüche begrenzt.

Claims (15)

1. Einstückiges wiederverwendbares eindrückbares Befesti­ gungselement aus Kunststoff zum Einsetzen in ein Loch in einem Werkstück, gekennzeichnet durch einen Kopf (24) und einen Schaft (22), welcher einstückig an einer Seite des Kopfes (24), sich mit seiner Längsachse von dem Kopf (24) weg erstreckend geformt ist und einen beson­ deren Querschnitt hat, und einen quer sich erstrecken­ den Bartabschnitt zwischen der Länge des Schaftes (22) auf dessen einer Seite, wobei der Bartabschnitt (22) mit dem besonderen Schaftquerschnitt zusammenwirkt, um ein Herausziehen des Befestigungselementes (10) aus einem besonderen Loch (16, 18) eines Werkstücks (12, 14) zu verhindern und um die Längsachse des Schafts (22) zen­ trisch mit der Mittelachse des Lochs (16, 18) durch Treiben des Umfangs des Schaftquerschnitts gegen die Innenwand (32, 34) des Lochs (16, 18) des Werkstücks (12, 14) festzulegen.

2. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf (24) gewölbt geformt ist und eine Seitenerstreckung hat, die größer ist als die Seitenerstreckung der Flügel (28) des Barts.

3. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf (24) einstückig mit einem Ob­ jekt (12) geformt ist, das an dem Werkstück (14) zu befestigen ist.

4. Befestigungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaft (22) mit den seitlich sich er­ streckenden Flügeln (28) daran eine größere Seitener­ streckung hat als das Loch (16, 18).

5. Befestigungselement nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine kegelstumpfförmige Nase an dem dem Kopf (24) gegenüberliegenden Ende des Schaftes (22).

6. Einstückiges wiederverwendbares eindrückbares Befesti­ gungselement aus Kunststoff zum Einsetzen in ein Loch in einem Werkstück, gekennzeichnet durch einen Kopf (24) und einen Schaft (22), welcher einstückig an einer Seite des Kopfes (24) sich mit seiner Längsachse von dem Kopf (24) weg erstreckend geformt ist und einen im we­ sentlichen starren allgemein T-förmigen Querschnitt hat, und auch zwei quer sich erstreckende federnde Bartab­ schnitte zwischen der Länge des Schaftes (22) für den Eingriff mit einer Innenwand (32, 34) des Loches (16, 18) des Werkstücks (12, 14) aufweist, wobei die Bartab­ schnitte mit dem Schaftquerschnitt zusammenwirken, um ein Herausziehen des Befestigungselementes (10) aus dem Werkstückloch (16, 18) zu verhindern und um die Längs­ achse des Schafts (22) zentrisch mit der Mittelachse des Loches (16, 18) durch Treiben des Umfangs des Schaftquer­ schnitts gegen die Innenwand (32, 34) des Werkstückloches (16, 18) festzulegen.

7. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf (24) gewölbt geformt ist und eine Seitenerstreckung hat, die größer ist als die Sei­ tenerstreckung der Flügel (28) der Bärte.

8. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf (24) einstückig mit einem Ob­ jekt (12) geformt ist, das mit dem Werkstück (14) zu befestigen ist.

9. Befestigungselement nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaft (22) mit den seitlich sich erstreckenden Flügeln (28) daran eine größere Seiten­ erstreckung hat als das Loch (16, 18).

10. Befestigungselement nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine kegelstumpfförmige Nase (26) an dem dem Kopf (24) gegenüberliegenden Ende des Schaftes (22).

11. Einstückiges wiederverwendbares eindrückbares Befesti­ gungselement aus Kunststoff zum Einsetzen in ein Loch in einem Werkstück, gekennzeichnet durch einen Kopf (24) und einen Schaft (22), welcher einstückig an einer Seite des Kopfes sich mit seiner Längsachse von dem Kopf (24) wegerstreckend geformt ist und einen im wesentlichen starren allgemein mondförmigen Querschnitt hat, und auch einen quer sich erstreckenden federnden Bartab­ schnitt zwischen der Länge des Schaftes (22) für den Eingriff mit einer Innenwand (32, 34) des Loches (16, 18) des Werkstücks aufweist, wobei der Bartabschnitt mit dem Schaftquerschnitt zusammenwirkt, um ein Herausziehen des Befestigungselements (10) aus dem Werkstückloch (16, 18) zu verhindern und um die Längsachse des Schaf­ tes (22) zentrisch mit der Mittelachse des Loches (16, 18) durch Treiben des Umfangs des Schaftquerschnitts gegen die Innenwand (32, 34) des Werkstücklochs (16, 18) festzulegen.

12. Befestigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kopf (24) gewölbt geformt ist und eine Seitenerstreckung hat, die größer ist als die Sei­ tenerstreckung der Flügel (28) des Bartes.

13. Befestigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Kopf (24) einstückig mit einem Objekt (12) geformt ist, das an dem Werkstück (14) zu befestigen ist.

14. Befestigungselement nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Schaft (22) mit den seitlich sich er­ streckenden Flügeln (28) daran eine größere Seitener­ streckung hat als das Loch (16, 18).

15. Befestigungselement nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine kegelstumpfförmige Nase (26) an dem dem Kopf (24) gegenüberliegenden Ende des Schaftes (22).