EP0847222B1

EP0847222B1 - Rasthalterung

Info

Publication number: EP0847222B1
Application number: EP97120437A
Authority: EP
Inventors: Jörg Prokisch
Original assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Current assignee: Harman Becker Automotive Systems GmbH
Priority date: 1996-12-05
Filing date: 1997-11-21
Publication date: 2007-07-25
Anticipated expiration: 2017-11-21
Also published as: DE59712864D1; EP0847222A3; DE19650460A1; DE19650460C2; EP0847222A2

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung befaßt sich mit der Ausbildung von Rasthalterungen, insbesondere mit der Herstellung von solchen Rasthalterungen, welche von Materialtoleranzen der mittels der Rasthalterung verbundenen Gegenstände weitgehend unabhängig sind.

Stand der Technik

Gemäß dem Stand der Technik ist bekannt, Gegenstände mittels von Rasthalterungen miteinander zu verbinden. Allgemein wird dies so realisiert, daß ein erster Gegenstand mit mindestens einer Federzunge und einem Lagermittel versehen wird, wobei ein gegenseitiger Abstand zwischen dem Lagermittel und dem freien Ende der Federzunge verbleibt. Die formschlüssige Verbindung mit einem zweiten Gegenstand wird dadurch bewirkt, daß dieser Gegenstand auf die Lagermittel aufgedrückt wird, wobei die Federzungen elastisch ausweichen. Hat der zweite Gegenstand seine Endlage auf den Lagermitteln eingenommen, federn die Federzungen zurück, da der zweite Gegenstand mit einem Vorsprung versehen ist, welcher eine dem Abstand zwischen den Federzungen und den Lagermitteln entsprechende Dicke aufweist. Nach dem Zurückfedern der Federzungen stehen die freien Enden der Federzungen, welche im Zusammenhang mit dieser Anmeldung als Klemmkanten bezeichnet sind, auf den zweiten Gegenstand auf und verhindern so eine Entfernung des zweiten Gegenstandes entgegengesetzt zur Aufdrückrichtung des zweiten Gegenstandes auf die Lagermittel.
DE-U-8224277 , EP-A-3732895 und EP-A-0319793 offenbaren Rastverbindungen zur Halterung eines Gegenstandes, die jedoch keine Anzeige zur Kontrolle einer möglichen Fehlverrastung aufweisen.
Eine solche Anordnung ist beispielsweise in DE-A-3820747 gezeigt. Soll der zweite Gegenstand, welcher in DE-A-3820747 ein Lautsprecher ist, sicher von der Rasthalterung gehalten werden, wird zur Beseitigung von vorkommenden Toleranzproblemen vorgeschlagen, daß als Vorsprung, welcher zwischen den Klemmkanten und den Lagermitteln eingeklemmt wird, ein dünnes Blechstück verwendet wird, da bei dünnen Vorsprüngen Materialtoleranzen absolut gesehen gering ausfallen. Als nachteilig wird bei dieser Rasthalterung angesehen, daß bei dieser Art der Verbindung keine verläßliche Kontrolle gegeben ist, ob bei eingeschnapptem Lautsprecher tatsächlich sämtliche Federzungen bzw. Klemmkanten ihre Sollage auf dem Vorsprung eingenommen haben. Erschwerend kommt hinzu, daß Lautsprecher oft an Stellen eingebaut werden, die eine Kontrolle der Schnappverbindung nicht zulassen.
Mit einem zur oben erwähnten Schrift ähnlichen Problem befaßt sich auch die DE-A-2834238 . Dort wird zur Beseitigung von Materialtoleranzen und damit verbundenen Klirrproblemen vorgeschlagen, daß die Federzungen so geformt sind, daß sie zum einen unter Mitwirkung von Lagermitteln an einem Vorsprung anliegen und daß zum weiteren die freien Enden der Federzungen an freien Stirnflächen der Vorsprünge anliegen, wenn der den Lautsprecher tragende Träger in eine Öffnung einer Schallwand eingesetzt ist. Ein radiales Anliegen der freien Enden der Federzungen an der Stirnfläche der Vorsprünge wird dadurch erreicht, daß keilförmige Nasen an einer Abdeckung vorhanden sind, die, wenn sie in die den Vorsprüngen nebengeordneten Öffnungen eingesteckt werden, die freien Enden der Federzungen in Richtung der Stirnflächen bewegen und verkeilen.
Wenngleich die in DE-A-2834238 gezeigte Rasthalterung nur für die Befestigung eines Hohlkörpers bzw. Trägers gezeigt ist, läßt sich diese Art der Befestigung auch zur Verbindung von Lautsprecher und Hohlkörper verwenden, wenn entsprechende Modifikationen vorgenommen werden. In diesem Fall sowie im in DE-A-2834238 erörterten Fall ist es aber notwendig, separate Nasenmittel bereitzustellen. Dies nicht nur deshalb um eine Verriegelung der Federzungen zu bewirken, sondern auch deshalb um zur Verminderung von akustischen Kurzschlüssen einen Luftaustausch zwischen Vorder- und Rückseite der Lautsprechermembran über die Öffnungen auszuschließen. Dies führt dazu, daß entsprechende Nasenmittel mit hoher Fertigungstoleranz vorgehalten werden müssen. In vielen Fällen würde es sich bei den Nasenmitteln um separate Bauteile handeln, da diese häufig nicht mit zur Konstruktion gehörigen Bauteilen verbindbar sind bzw. in Fällen, in denen eine Verbindung mit anderen, konstruktiv notwendigen Bauteilen möglich ist, eine solche Verbindung wegen der durch die hohe Maßhaltigkeit der Nasen verursachten Kosten aus Gründen der Wirtschaftlichkeit entfällt.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rasthalterung anzugeben, welche einstückig ausgebildet ist sowie eine luftdichte Verbindung zwischen den verbundenen Gegenständen erlaubt, ohne daß große Anforderungen an die Maßhaltigkeit der verbundenen Teile gestellt werden.

Darstellung der Erfindung

Diese Aufgabe wird mit der in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildung der Erfindung sind den Ansprüchen 2-4 entnehmbar.
Sind die Federzungen entsprechend Anspruch 1 ausgebildet, ist es möglich durch eine entsprechende Druckwirkung auf die Stirnflächen der Nasen, die Klemmkanten bzw. Federzungen in ihre Sollage zu überführen, wenn bei einem, auf die Lagermittel aufgelegten Gegenstand, die in den Federzungen gespeicherten Rückstellkräfte, etwa aus Gründen von Toleranzabweichungen, nicht ausreichen, die Federzungen in ihre Sollage zu überführen. Da die Nasen bei einer solchen Sollageabweichung der Federzungen aus der Mantelwandung des Hohlkörpers heraustreten, ist es beispielsweise unmöglich, den Hohlkörper mit einem noch nicht vollständig verrasteten Gegenstand in eine Einbauöffnung einzusetzen bzw. auf einen Dorn aufzuschieben. Dadurch, daß bei noch nicht vollständig hergestellter Rastverbindung die Nasen aus der Mantelwandung des Hohlkörpers heraustreten, kann durch visuelle Kontrolle sehr einfach eine Fehlverrastung festgestellt und behoben werden. Letzteres etwa dadurch, daß ein Werkzeug an der Seite der Mantelwandung entlang geführt wird. Sind die Stirnseiten der Nasen mit entsprechenden Rampen versehen, kann das entlanggeführte Werkzeug gleichzeitig mit dem Entlangführen auch Fehlverrastungen beheben.
Da die Federzungen, etc. gemäß der Erfindungsmeldung ausschließlich an der Mantelwandung des Hohlkörpers angeordnet sind, ohne daß Öffnungen an den Lagermitteln notwendig sind, kann zur Herstellung von luftdichteren Verrastungen auf besondere Verschlüsse verzichtet werden.
Ist gemäß Anspruch 3 der Abstand zwischen den Lagermitteln und den Klemmkanten bezogen auf die Dicke eines eingeschnappten Gegenstandes so gewählt, daß bei einem auf die Lagermittel aufgeschobenen Gegenstand die Federzungen noch nicht ihre vor dem Einschnappen gegebene Lage zurückgestellt haben, also das Einschnappen noch unvollständig ist, können die aus der Mantelwandung herausragenden Stirnflächen dazu genutzt werden, die bis dahin nur unvollständige Rastverbindung zu vervollständigen und den sich einstellenden Formschluß zusätzlich mittels einem Kraftschluß zu sichern. Dazu ist notwendig, daß auf die Stirnflächen eine entsprechende Druckkraft wirkt. Ferner trägt der Kraftschluß dazu bei, daß der verrastete Gegenstand keine Radialbewegung zwischen den Klemmkanten und den Lagermitteln ausführen kann. Außerdem werden Toleranzabweichungen bezüglich der Dicke des zu verrastenden Gegenstandes unkritisch, da durch die Kraftwirkung auf die Stirnflächen die Federzungen in jedem Fall ihre Sollage einnehmen bzw. in diese überführt werden.
Werden gemäß Anspruch 4 die Öffnungen in der Mantelwandung, wenn die Federzungen ihre Sollage eingenommen haben, von einem Abdeckelement verschlossen, so ist es für die Nasen unmöglich, aus der Mantelwandung auszutreten, so daß selbst erhebliche Kraftwirkungen auf verrastete Gegenstände die Rastverbindung nicht auflösen können. Sehr vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Abdeckelemente von einem Bauteil gebildet werden, mit dem der den verrasteten Gegenstand tragende Hohlkörper später verbunden wird.

Kurze Darstellung der Figuren

Es zeigen:

Fig.1: einen Schnitt durch einen Hohlkörper und
Fig.2: einen weitere Darstellung gemäß Fig. 1

Wege zum Ausführen der Erfindung

Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden.
Im in Fig.1 dargestellten Ausführungsbeispiel hat der längliche Hohlkörper 10, welcher im wesentlichen von einer Mantelwandung 11 gebildet wird, den Querschnitt eines Kreisrings. Am unteren Ende des Hohlkörpers 10 ist als Lagermittel eine Schulter 12 angeordnet, welche quer zur Erstreckungsrichtung des Hohlkörpers 10 zuläuft und sich ins Innere des von der Mantelwandung 11 umrandeten Raums 13 erstreckt. Ferner weist dieses Ende des Hohlkörpers 10 einen mit der Außenseite 14 des Hohlkörpers 10 verbundenen Flansch 15 auf. An der Innenseite 16 der Mantelwandung 11 sind zwei Federzungen 17 angeordnet, welche von der Mantelwandung 11 abgespreizt sind. Das freie und in der Anmeldung als Klemmkante 18 bezeichnete Ende einer jeden Federzunge 17 weist die Richtung der Schulter 12. In dem Bereich der Mantelwandung 11, zu welchem die Federzungen 17 mit radialem Abstand zu dieser verlaufen, sind Öffnungen 19 vorgesehen. Diese Öffnungen 19 werden von Nasen 20 durchdrungen, welche mit den Federzungen 17 verbunden sind. Die Stirnflächen 21 der Nasen 20 weisen bezogen auf die Erstreckungsrichtung der Schulter 12 in die entgegengesetzte Richtung.
Soll nun ein Gegenstand 22, welcher in Fig.1 aus Gründen der Übersichtlichkeit gestrichelt dargestellt wurde, in den Hohlkörper 10 eingesetzt werden und unter Wirkung der Federzungen 17 verbunden werden, so ist es notwendig, daß der Bereich des Gegenstandes 22, welcher zwischen der Klemmkante 18 und der Schulter 12 gehalten werden soll, einen größeren Querschnitt hat als der von den entspannten Federzungen 17 gebildete Querschnitt.
Wird ein solcher Gegenstand 22 vom oberen Ende des Hohlkörpers 10 in Pfeilrichtung P1 auf die Schulter 12 zubewegt, drückt der Gegenstand 22 die Federzungen 17 in Pfeilrichtung P2, so daß die Stirnflächen 21 an der Außenseite 14 des Hohlkörpers 10 austreten. Hat dann der Gegenstand 22 sein Sollage auf der Schulter 12 eingenommen, bewegen sich die Federzungen 17 Dank der beim Einschieben gespeicherter Energie entgegen der Pfeilrichtung P2 zurück und arretieren so den Gegenstand 22 im Hohlkörper 10. Die Stellung der Nasen 20 beim Einschieben des Gegenstandes 22 sowie die zur Bewegung der Federzungen 17 beim Einschieben des Gegenstandes 22 der komplementären Bewegungen der Stirnfläche 21 ist an der rechten Seite von Fig.1 durch die Strichelung und den Doppelpfeil angedeutet.
Die in Fig.1 gezeigten Verhältnisse entsprechen optimalen Bedingungen, Darunter wird verstanden, daß nachdem der Gegenstand 22 zwischen den Klemmkanten 18 und der Schulter 12 angeordnet ist, die Federzungen 17 wieder ihre Sollage, also die Lage einnehmen, welche sie vor dem Einschieben des Gegenstandes 22 hatten. Ist aber der zwischen der Klemmkante 18 und der Schulter 12 angeordnete Bereich des Gegenstandes 22 geringfügig dicker als vorgesehen oder ist die beim Einschieben in den Federzungen 17 gespeicherte Energie gering, so nehmen die Federzungen 17 bei ihrer Ausfederbewegung entgegen der Pfeilrichtung P2 nicht mehr ihre Sollage auf den Gegenstand 22 ein. Da aber die freie Raglänge der Nasen 20 so gemessen ist, daß, wenn die Federzungen 17 ihre Sollage eingenommen haben, die Stirnflächen 21 mit der Außenseite 14 fluchten , wird eine Fehlverrastung der Federzungen 17 dadurch angezeigt, daß in einem solchen Fall zumindest eine der Stirnflächen 21 an der Außenseite 14 des Hohlkörpers 10 austritt. Solch ein Zustand kann sehr leicht ermittelt und behoben werden, in dem beispielsweise nach optischer Kontrolle eine Kraft auf die ausgetreten Stirnflächen 21 ausgeübt wird, welche die jeweilige Federzunge 17 in ihrer Sollage bewegt.
In Fig.2 ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei welchem die Federzungen 17 zur Außenseite 14 des Hohlkörpers 10 abgespreizt sind. Außerdem ist die Schulter 12 an der Außenseite 14 angebracht. Dieser Hohlkörper 10 ist in eine Einbauwand 23 eingesetzt, wobei im in Fig.2 dargestellten Zustand lediglich der äußere Teil jeder Klemmkanten 18 an der Einbauwand 23 anliegt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Dicke der Einbauwand 23 geringfügig größer ist als der geringste Abstand zwischen der Klemmkante 18 einer Federzunge 17 in Sollage und der Schulter 12. Da im übrigen die Raglänge der Nasen 20 so bemessen ist, daß die Federzungen 17 in Sollage die Stirnflächen 21 mit der Innenseite 16 des Hohlkörpers 10 bündig abschließen, treten bei der in Fig.2 gezeigten, zunächst immer unvollständigen Verrastung die Nasen 20 an der Innenseite 16 des Hohlkörpers 10 immer aus der Mantelwandung 11 aus. Wird nun in dem von der Mantelwandung 11 umrandeten Raum 13 ein entsprechendes Werkzeug 24 eingesetzt und in Pfeilrichtung P4 nach unten bewegt, werden die Nasen 20, welche im übrigen mit einer Fase 25 zur besseren Bewegungseinleitung versehen sind, in Pfeilrichtung P5 bewegt. Damit werden gleichzeitig die Federzungen 17 in ihre Sollage gebracht. Durch den weiter oben angegebenen Abstand zwischen den Federzungen 17 und der Schulter 12 sowie durch die Dicke der Einbauwand 23 wird sichergestellt daß, wenn die Federzungen 17 ihre Sollage eingenommen haben, die sich auf der Einbauwand 23 abstützenden Klemmkanten 18 gleichzeitig gegen die Einbauwand 23 drücken. Um zu vermeiden, daß die eine Druckkraft auf die Einbauwand 23 bzw. den verrasteten Gegenstand 22 ausübenden Federzungen 17 wieder ihre Sollage verlassen, sollten die Öffnungen 19 an der den Federzungen 17 gegenüberliegenden Wandlungsseite (14 oder 16) mit entsprechenden Abdeckelementen versehen sein. Im in Fig.1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird - wie nur an der linken Seite gestrichelt dargestellt - dieses Abdeckelement von einer Wandung 26 gebildet, in welche der mit dem Gegenstand 22 verrastete Hohlkörper 10 eingesetzt wird.

Claims

Rasthalterung
mit einem länglichen Hohlkörper 10, welcher eine Mantelwandung 11 aufweist, die eine beliebige Querschnittsform umschließt, mit Lagermitteln 12, welche radial zur Längserstreckung des Hohlkörpers 10 verlaufen und mit der Mantelwandung 11 verbunden sind, und mit zumindest einer mit der Mantelwandung 11 verbundenen, aber von dieser abgespreizten Federzunge 17, welche mit einer in Richtung des der jeweiligen Federzunge 17 zugeordneten Lagermittels 12 weisenden Klemmkante 18 versehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Federzunge 17 mit einer Nase 20 versehen ist, welche eine freie Stirnfläche 21 aufweist, die bezogen auf die Erstreckungsrichtung des der jeweiligen Federzunge 17 zugeordneten Lagermittels 12 in die entgegengesetzte Richtung weist, und daß für jede Nase 20 eine Öffnung 19 in der Mantelwandung 11 vorgesehen ist, welche bei einer elastischen Verformung der jeweiligen Federzunge 17 für die dieser Federzunge 17 zugehörigen Nase 20 durchdringbar ist.
Rasthalterung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Nase 20 eine solche Raglänge hat, daß, wenn die Klemmkante 18 der jeweiligen Federzunge 17 einen auf die Lagermittel 12 aufgelegten Gegenstand 22, 23 noch nicht ihre Sollage auf dem Gegenstand 22, 23 eingenommen hat, die Stirnfläche 21 der Nase 20 aus der Öffnung 19 in der Mantelwandung 11 austritt.
Rasthalterung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen den Klemmkanten 18 und den jeweiligen Lagermitteln 12 bezogen auf die Dicke des zwischen den Klemmkanten 18 und den Lagermitteln 12 einschnappbaren Gegenstandes 22, 23 so bemessen ist, daß bei bloß eingeschnapptem Gegenstand 22, 23 die jeweilige Federzunge 17 noch nicht ihre vor dem Einschnappen gegebene Lage zurückgestellt hat.
Rasthalterung nach einem der Ansprüche 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Abdeckelement 26 vorgesehen ist, welches zumindest die Öffnungen 19 in der Mantelwandung abdeckt.