DE4303534C2

DE4303534C2 - Plastic holder

Info

Publication number: DE4303534C2
Application number: DE19934303534
Authority: DE
Inventors: Michael Komowski
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1993-02-06
Filing date: 1993-02-06
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2013-02-07
Also published as: DE4303534A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Kunststoffhalter zur Verbindung zweier getrennter Teile, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, der ein diese beiden Teile verbindendes Brückenelement aufweist, entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a plastic holder for connection two separate parts, in particular a motor vehicle, the one connecting these two parts bridge element according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger Kunststoffhalter ist bekannt. Er wird beispielsweise zur Verbindung eines Gehäuses eines Kraftfahrzeuges mit der Fahrzeugkarosserie verwendet. Hierbei ist vorgesehen, dass der Kunststoffhalter direkt an einer Wand eines Gehäuses angespritzt ist und über vom Brückenelement abstehende Verrippungen verstärkt wird. Mit dem Brückenelement des Kunststoffhalters wirkt eine Blechklammer eines Blechhalters zusammen, welcher seinerseits an der Fahrzeugkarosserie angreift. Nachteilig an dem bekannten Kunststoffhalter ist, dass er für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eine zu schwache Haltekraft aufweist, so dass eine aufwendige und bauraumintensive Verrippung zur Abstützung und Verstärkung des Brückenelements des Kunststoffhalters erforderlich ist. Um die erforderliche Haltekraft zu gewährleisten.Such a plastic holder is known. He will for example, for connecting a housing of a Motor vehicle used with the vehicle body. in this connection It is envisaged that the plastic holder directly on a wall a housing is molded and over from the bridge element protruding ribs is reinforced. With the bridge element the plastic holder acts a sheet metal clamp of a Blechhalter together, which in turn at the Vehicle body attacks. A disadvantage of the known Plastic holder is that he is for a variety of Use cases has too weak holding force, so that a complex and space-intensive ribbing for support and reinforcement of the bridge element of the plastic holder is required. To the required holding power guarantee.

Eine - an sich denkbare - einfache Erhöhung der Wandstärke des Kunststoffhalters zwecks einer Verstärkung des Brückenelements ist nicht ohne weiteres möglich, da es die zur Herstellung des Kunststoffhalters verwendete Spritzgusstechnologie nicht erlaubt, Wandstärken zu realisieren, die größer als 3 bis 4 mm sind. Eine Überschreitung dieser eben genannten Dimensionierungen würde in nachteiliger Art und Weise zu einem Verzug oder zu Einfallstellen des Kunststoffhalters führen.A - conceivable - simple increase in the wall thickness of Plastic holder for the purpose of reinforcing the bridge element is not readily possible, as it is necessary for the production of the Plastic holder did not use injection molding technology allows to realize wall thicknesses greater than 3 to 4 mm are. A transgression of these just mentioned Sizing would disadvantageously become one Delay or lead to sink marks of the plastic holder.

Aus der DE 24 54 421 A1 ist ein Abstandhalter bekannt, der säulenartig und U-förmig ausgebildet ist und an seinen Säulenenden Rasthaken aufweist, mit dem der säulenartige Abstandhalter an auf Abstand zu haltenden parallelen Platten einrastbar ist. Die Anwendung dieser säulenartigen Abstandhalters ist derart, dass die zu verbindenden Platten horizontal verlaufen und mit der Abstandhalter vertikal verläuft. Ein derartig verwendeter Abstandhalter ist damit nur auf Druck beansprucht und damit keinerlei Zug- oder Biegespannungen ausgesetzt.From DE 24 54 421 A1 a spacer is known, the is columnar-shaped and U-shaped and its Columnar latching hook, with which the columnar Spacer on spaced parallel plates is latched. The application of this columnar Spacer is such that the plates to be joined horizontally and vertically with the spacer runs. Such a spacer used is thus only stressed on pressure and thus no train or Exposed to bending stresses.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Kunststoffhalter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass in einfacher Art und Weise eine Erhöhung der Haltekraft erzielt wird.It is therefore an object of the invention to provide a plastic holder the aforementioned type such that in simple manner achieves an increase in holding power becomes.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the in claim 1 specified characteristics solved.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in vorteilhafter Art und Weise eine erhöhte Stabilität des Kunststoffhalters erreicht. Durch die funktionale und konstruktive Aufteilung des erfindungsgemäßen Kunststoffhalters in mindestens ein fest mit dem Brückenelement gekoppeltes Trägerelement einerseits und in das die eigentliche Verbindungsfunktion des Kunststoffhalters erfüllende Brückenelement andererseits wird erreicht, dass die unter Belastung des erfindungemäßen Kunststoffhalters entstehende innere Biegespannung über das mindestens eine Trägerelement aufgenommen wird. Die hierdurch erzielte Stabilitätserhöhung des Kunststoffhalters resultiert - bei einer definierten Beanspruchung - in einer kompakteren Bauweise als bei einem herkömmlichen Kunststoffhalter die bis jetzt zur Verstärkung verwendeten Verrippungen vollständig entfallen oder zumindest deutlich reduziert ausgeführt werden können. Es ist in vorteilhafter Art und Weise daher möglich, den erfindungsgemäßen Kunststoffhalter auch an schwierig zugänglichen oder an engen Stellen, an denen kein Platz für Verstärkungsrippen vorhanden ist, zu positionieren.The inventive measures is in an advantageous Way increased stability of the plastic holder reached. Due to the functional and constructive division of the plastic holder according to the invention in at least one fixed on the one hand with the bridge element coupled carrier element and in that the actual connection function of the Plastic holder fulfilling bridge element on the other hand is achieved that under load of erfindungemäßen Plastic holder resulting internal bending stress on the at least one support element is received. The result achieved stability increase of the plastic holder results - at a defined load - in a more compact Construction as in a conventional plastic holder the up now fully used for reinforcement ribbing eliminated or at least significantly reduced running can. It is therefore possible in an advantageous manner, the plastic holder according to the invention also difficult accessible or in narrow places where there is no room for Reinforcing ribs is present to position.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung entsprechend Anspruch 7 und 8 sieht vor, dass das mindestens eine Trägerelement ein im Hinblick auf seine Festigkeitsfaktoren optimiertes Querschnittsprofil - vorzugsweise ein kreisringförmiges Profil - aufweist. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird eine deutliche Erhöhung des Trägheits- und des Widerstandsmoments des erfindungsgemäßen Kunststoffträgers erreicht.An advantageous development of the invention according to claim 7 and 8 provides that the at least one support element with respect to its Strength factors optimized cross-sectional profile - preferably an annular profile - has. By this measure according to the invention becomes a significant increase the moment of inertia and the moment of resistance of the achieved according to the invention plastic carrier.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend Anspruch 2 vor, dass der erfindungsgemäße Kunststoffhalter zwei in Spannungsrichtung verlaufende Trägerelemente aufweist, welche das Brückenelement seitlich begrenzen. Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Art und Weise ein kompakt bauender und äußerst stabiler Kunststoffhalter geschaffen, der sich aufgrund seines symmetrisch zur Spannungsrichtung verlaufenden Aufbaus durch eine hohe Verdrehsteifigkeit auszeichnet.A further advantageous embodiment of the invention according to claim 2 before that the plastic holder according to the invention two in Having voltage direction extending support elements, which limit the bridge element laterally. By this measure is in a favorable manner a compact and building extremely stable plastic holder created, which is due to its symmetrical to the voltage direction Structure characterized by a high torsional rigidity.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend Anspruch 3 vor, dass der erfindungsgemäße Kunststoffhalter zwei Paare von Trägerelementen aufweist, die jeweils in Spannrichtung verlaufend beispielsweise des Brückenelements angeordnet sind. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird ein Kunststoffhalter geschaffen, welcher sich durch eine äußerst hohe Stabilität auszeichnet.A further advantageous embodiment of the invention according to claim 3 before that the plastic holder according to the invention two pairs of Has support elements, each in the clamping direction extending, for example, the bridge element are arranged. By this measure according to the invention is a Plastic holder created, which is characterized by a very high stability.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend Anspruch 6 vor, dass das Brückenelement von den Trägerelementen über Abstandsstege abgesetzt ist. Diese funktionale und über die Abstandsstege bewirkte räumliche Trennung von Brückenelement und Trägerelement erlaubt es in vorteilhafter Art und Weise, den erfindungsgemäßen Kunststoffhalter im Hinblick auf seine bauliche Ausgestaltung für spezielle Anwendungszwecke zu optimieren.A further advantageous embodiment of the invention according to claim 6 in that the bridge element of the support elements via Spacer webs is discontinued. This functional and about the Spacer bars caused spatial separation of bridge element and Carrier element allows in an advantageous manner, the Plastic holder according to the invention with regard to its Structural design for special applications too optimize.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung nach Anspruch 1 ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen.Further advantageous developments of the invention according to claim 1 will become apparent from the remaining subclaims.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, welche im folgenden anhand der Figuren beschrieben werden. Es zeigen:The invention is based on Embodiments explained in more detail below with reference to of the figures will be described. Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kunststoffhalters in montiertem Zustand; Fig. 1 shows a first embodiment of a plastic holder in an assembled condition;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Fig. 1 entlang der Linie II-II, wobei in die Fig. 2 zusätzlich ein Karosserieteil aufgenommen wurde; FIG. 2 shows a cross-section through FIG. 1 along the line II-II, FIG. 2 additionally including a body part;

Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung des ersten Ausführungsbeispiels des Kunststoffhalters; Fig. 3 is an enlarged fragmentary view of the first embodiment of the plastic holder;

Fig. 4-6 Teildarstellungen mehrerer Ausführungsbeispiele eines Kunststoffhalters; Fig. 4-6 partial views of several embodiments of a plastic holder;

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsbeispiel eines Kunststoffhalters 1 dient zur Verbindung eines Gehäuses eines in den Figuren nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges mit einem in Fig. 2 strichliert dargestellten Karosserieteil 3 desselben. Wie am besten aus der Fig. 2 ersichtlich ist, ist der Kunststoffhalter 1 an den Wasserkasten 2 angespritzt und als dessen integraler Bestandteil ausgebildet. Der Kunststoffhalter 1 weist ein Brückenelement 10 auf, welches sich vom Kunststoff-Gehäuse 2 weg in Richtung des Karosserieteiles 3 erstreckt. Das Brückenelement 10 besitzt eine Aufnahmebohrung 11, in die ein Befestigungselement 12 (strichliert dargestellt) eines den Karosserieteil 3 mit dem Kunststoffhalter 1 verbindenden Blechhalters 13 eingreift.The illustrated in FIGS. 1 to 3 first embodiment of a plastic holder 1 is used to connect a housing of a motor vehicle not shown in the figures with a dashed line in Fig. 2 body part 3 of the same. As best seen in Fig. 2 it can be seen, the plastic holder 1 is molded onto the water tank 2 and formed as its integral part. The plastic holder 1 has a bridge element 10 , which extends away from the plastic housing 2 in the direction of the body part 3 . The bridge element 10 has a receiving bore 11 , in which a fastening element 12 (shown in phantom) of a body part 3 connecting the plastic holder 1 plate holder 13 engages.

Wichtig ist nun, daß mit dem Brückenelement 10 mindestens ein Trägerelement 20 starr verbunden ist, welches sich in Spannungsrichtung S der bei einer Belastung des Kunststoffhalters 1 auftretenden Biegespannungen erstreckt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind zwei in Spannungsrichtung S verlaufende Trägerelemente 20a und 20b vorgesehen, welche das Brückenelement 10 beidseitig begrenzen und mechanisch starr mit diesem gekoppelt sind. Die Trägerelemente 20a und 20b weisen ein im Hinblick auf ihre Festigkeitsfaktoren optimiertes Querschnittsprofil auf. Insbesondere ist es von Vorteil, ein in den Fig. 1 und 3 gezeigtes kreisringförmiges Querschnittsprofil zu verwenden, da dieses ein großes Trägheits- und Widerstandsmoment aufweist. Vorzugsweise wird hierbei die Wandstärke b der rohrförmigen Trägerelemente 20a, 20b im Bereich von 1,5 bis 3 mm gewählt, da in diesem Bereich beim Spritzgießen des Kunststoffhalters 1 keine durch das Spritzverfahren bedingte technologischen Probleme auftreten.It is now important that at least one support member 20 is rigidly connected to the bridge element 10 , which extends in the direction of tension S occurring at a load of the plastic holder 1 bending stresses. In the first exemplary embodiment shown in FIG. 1, two support elements 20 a and 20 b extending in the direction of stress S are provided, which delimit the bridge element 10 on both sides and are mechanically rigidly coupled thereto. The support elements 20 a and 20 b have an optimized in terms of their strength factors cross-sectional profile. In particular, it is advantageous to use an annular cross-sectional profile shown in FIGS . 1 and 3, since this has a large moment of inertia and resistance. Preferably, in this case, the wall thickness b of the tubular support members 20 a, 20 b selected in the range of 1.5 to 3 mm, since in this area during injection molding of the plastic holder 1 no caused by the injection molding process technological problems occur.

Die aus dem kreisringförmigen Querschnittsprofil und der daraus folgenden rohrförmigen Ausgestaltung der Trägerelemente 20a, 20b resultierende zylindrische Ausnehmung 22 der Trägerelemente 20a, 20b weist dabei einen Durchmesser D auf, welcher mit der maximal realisierbaren Länge L des Kunststoffhalters 1 korreliert ist: Ist die zylinderförmige Ausnehmung 22 als Sackloch ausgeführt, so ist die Länge L des Kunststoffhalters 1 vorzugsweise kleiner als der fünf bis siebenfache Durchmesser D der Ausnehmung 22. Ist hingegen die zylindrische Ausnehmung 22 als durchgehendes Loch ausgeführt, so ist es möglich, eine Länge L des Kunststoffhalters 1 zu realisieren, welche bis maximal das Zwanzigfache des Durchmessers D beträgt.The resulting from the annular cross-sectional profile and the consequent tubular configuration of the support elements 20 a, 20 b cylindrical recess 22 of the support members 20 a, 20 b has a diameter D, which is correlated with the maximum realizable length L of the plastic holder 1 is the cylindrical recess 22 designed as a blind hole, the length L of the plastic holder 1 is preferably smaller than five to seven times the diameter D of the recess 22nd If, however, the cylindrical recess 22 is designed as a continuous hole, it is possible to realize a length L of the plastic holder 1 , which amounts to a maximum of twenty times the diameter D.

An seinem dem Kunststoff-Gehäuse 2 zugewandten Ende 1' weist der Kunststoffhalter 1 mehrere Verrippungen 13a-13f auf, welche zur Verteilung der durch die Belastung des Brückenelements 10 entstehenden Biegespannungen auf eine möglichst große Wandfläche des Kunststoff-Wasserkastens 2 dienen. Wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, erlauben es die mit dem Brückenelement 10 mechanisch starr verbundenen Trägerelemente 20a, 20b, die Verrippungen 13a-13f kleiner und in einem flacheren Winkel zum Brückenelement 10 verlaufend zu bauen, so daß der Kunststoffhalter 1 insgesamt kompakter baut. In vorteilhafter Art und Weise ist somit der Platzbedarf des Kunststoffhalters 1 äußerst gering.At its the plastic housing 2 facing the end 1 ', the plastic holder 1 has a plurality of ribs 13 a- 13 f, which serve to distribute the resulting stress of the bridge element 10 bending stresses on the largest possible wall surface of the plastic water box 2 . As best seen in Fig. 2 it can be seen, allow the mechanically rigidly connected to the bridge element 10 support members 20 a, 20 b, the ribs 13 a- 13 f smaller and at a shallower angle to the bridge element 10 to build running, so that the Plastic holder 1 overall compact builds. In an advantageous manner, the space requirement of the plastic holder 1 is thus extremely low.

In den Fig. 4 bis 6 sind alternative Ausführungsformen des in Fig. 1 bis 3 gezeigten Kunststoffhalters 1 dargestellt. Die Kunststoffhalter 1a, 1b, 1c der Fig. 4 bis 6 unterscheiden sich lediglich in nachstehend beschriebenen Details vom Kunststoffhalter 1, so daß im folgenden nur die vorhandenen Abweichungen erläutert und gemeinsame Teile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen werden. FIGS. 4 to 6 show alternative embodiments of the plastic holder 1 shown in FIGS. 1 to 3. The plastic holder 1 a, 1 b, 1 c of Fig. 4 to 6 differ only in the details described below from the plastic holder 1 , so that in the following only explains the existing deviations and common parts are provided with the same reference numerals.

Bei einem in der Fig. 4 dargestellten Kunststoffhalter 1a wird die mechanische Verbindung der Trägerelemente 20a, 20b und des Brückenelements 10 nicht - wie beim Kunststoffhalter 1 - über einen schräg verlaufenden Steg 25a, 25b und mehrere Querstege 26a-26d bewirkt. Vielmehr ist eine sich über die gesamte Länge L des Kunststoffhalters 1a erstreckende integrale Ausbildung dieser beiden Elemente 10 und 20a, 20b vorgesehen. . In one illustrated in Figure 4 plastic holder 1 a is the mechanical connection of the support elements 20 a, 20 b and the bridge element 10 can not - as in the plastic holder 1 - about an inclined web 25 a, 25 b and a plurality of transverse webs 26 a- 26 d causes. Rather, an over the entire length L of the plastic holder 1 a extending integral training of these two elements 10 and 20 a, 20 b is provided.

Ein in der Fig. 5 dargestellter Kunststoffhalter 1b unterscheidet sich von dem in Fig. 4 dargestellten Kunststoffhalter 1a dadurch, daß er zwei Paare von Trägerelementen 20a, 20c und 20b, 20d, aufweist. Hierbei ist vorgesehen, daß die Trägerelemente 20a und 20c bzw. 20b und 20d über weitere Querstege 27a, 27c bzw. 27b, 27d verbunden sind.A plastic holder 1 b shown in FIG. 5 differs from the plastic holder 1 a shown in FIG. 4 in that it has two pairs of carrier elements 20 a, 20 c and 20 b, 20 d. It is provided that the carrier elements 20 a and 20 c and 20 b and 20 d are connected via further transverse webs 27 a, 27 c and 27 b, 27 d.

Das in Fig. 6 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel eines Kunststoffhalters 1c unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 dadurch, daß das Brückenelement 10 vom Trägerelement 20a in vertikaler Richtung über eine Abstandsfläche 30 ausbildende, im wesentlichen vertikal verlaufende Abstandsstege 31a-31d abgesetzt ist.The illustrated in Fig. 6 third embodiment of a plastic holder 1 c differs from the first embodiment of FIG. 3, characterized in that the bridge member 10 from the support member 20 a in the vertical direction over a spacer surface 30 forming substantially vertically extending spacer webs 31 a- 31 d is discontinued.

Dem Fachmann ist aus obigen Ausführungen klar ersichtlich, daß eine Vielzahl weiterer Ausführungen des Kunststoffhalters 1, 1a-1c möglich ist. Wichtig ist nur, daß der vorzugsweise einstückig ausgeführte Kunststoffhalter 1, 1a-1c mindestens ein starr mit dem Verbindungselement 10 verbundenes und sich in Spannungsrichtung S erstreckendes Trägerelement 20, 20a-20d aufweist, welches die bei Belastung des Kunststoffhalters 1, 1a- 1c entstehenden inneren Biegespannungen aufnimmt.The expert is clear from the above statements that a variety of other versions of the plastic holder 1 , 1 a- 1 c is possible. It is only important that the preferably integrally running plastic holder 1 , 1 a- 1 c at least one rigidly connected to the connecting element 10 and extending in the direction of tension S support member 20 , 20 a- 20 d, which under load of the plastic holder 1, 1a - 1c resulting internal bending stresses absorbs.

Claims

1. Plastic holder for connecting two separate parts ( 2 , 3 , 12 , 13 ), which has a two parts ( 2 , 3 , 12 , 13 ) connecting bridge element ( 10 ), characterized in that the plastic holder ( 1 , 1 a - 1 c) on one of the parts ( 2 , 3 , 12 , 13 ) is injection-molded and at least one in the voltage direction (S) extending support member ( 20 , 20 a- 20 d) which mechanically fixedly connected to the bridge element ( 10 ) is.

2. Plastic holder according to claim 1, characterized in that the plastic holder ( 1 , 1 a- 1 c) in the voltage direction (S) extending support elements ( 20 a, 20 b), which are arranged on both sides of the bridge element ( 10 ).

3. Plastic holder according to claim 2, characterized in that adjacent to each carrier element ( 20 a, 20 b) in a direction of tension (S) orthogonal direction at least one further carrier element ( 20 c, 20 d) is arranged.

4. Plastic holder according to claim 2, characterized in that the carrier elements ( 20 a, 20 b) via webs ( 25 a, 25 b) and / or transverse webs ( 26 a- 26 c) are connected to the bridge element ( 10 ).

5. Plastic holder according to claim 3 or 4, characterized in that the carrier element ( 20 a, 20 b) and the further carrier element ( 20 c, 20 d) via at least one further transverse web ( 27 a- 27 d) is connected.

6. Plastic holder according to claim 1, characterized in that the bridge element ( 10 ) to the carrier element ( 20 a) via spacer webs ( 31 a- 31 d) is spatially offset.

7. plastic holder according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier element (20, 20a-20d) of the plastic holder ( 1 , 1 a- 1 c) has a cross-sectional profile, which to a high strength factor of the plastic holder ( 1 , 1 a- 1 c).

8. Plastic holder according to claim 7, characterized the cross-sectional profile of the carrier element (20, 20a) 20d) is annular.

9. Plastic holder according to claim 8, characterized in that the wall thickness (b) of the tubular support elements ( 20 a- 20 d) is smaller than 3 mm.

10. Plastic holder according to claim 8, characterized in that a cylindrical recess ( 22 ) of the tubular support elements ( 20 a- 20 d) is formed as a blind hole, and that the length (L) of the plastic holder ( 1 , 1 a- 1 c) is smaller than seven times the diameter (D) of this recess ( 22 ).

11. Plastic holder according to claim 8, characterized in that the cylindrical recess ( 22 ) of the tubular support elements ( 20 a- 20 d) are designed as a through hole, and that the length (L) of the plastic holder ( 1 , 1 a- 1 c ) is less than twenty times the diameter (D) of this recess ( 22 ).

12. Plastic holder according to one of claims 1 to 11, characterized in that the bridge element ( 10 ) and the carrier elements ( 20 , 20 a- 20 d) are made in one piece.