DE102007015129B3

DE102007015129B3 - Nicht demontierbarer Clip aus Kunststoff

Info

Publication number: DE102007015129B3
Application number: DE102007015129A
Authority: DE
Inventors: Thomas RÜCKEL
Original assignee: ITW Automotive Products GmbH
Current assignee: ITW Fastener Products GmbH
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-08-28
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: WO2008120055A3; EP2126383A2; CN101627215B; KR20100014641A; DE602008004745D1; US8162579B2; WO2008120055A2; EP2126383B1; KR101455203B1; CN101627215A; US20100111638A1; ATE497111T1

Abstract

Nicht demontierbarer Clip aus Kunststoff zur Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil mit einem rechteckigen Befestigungsloch, mit einem ferderndem, flanschförmigen Kopf, einem hohlen Schaft, der eine Achse aufweist und an einem Ende mit dem Kopf verbunden ist und zur Aufnahme einer Befestigungsschraube dient, ferner mit federnden Rastarmen, die mit dem vom Kopf abgewandten geschlossenen Ende des Schafts verbunden sind, wobei die Rastarme sich schräg nach außen in Richtung des Kopfes erstrecken und am freien Ende außen eine Rastschulter aufweisen, die im Montagezustand an eine zugekehrte Kante des Befestigungslochs angreift, um den Clip gegen ein Herausziehen aus dem Befestigungsloch zu sichern, wobei mit der dem Schaft zugekehrten Seite der Rastarme mindestens ein Armabschnitt verbunden ist, der sich schräg nach innen in Richtung des geschlossenen Endes des Schafts erstreckt und außen am Schaft eine Widerlagerfläche geformt ist, die sich nahe dem freien Ende des Armabschnitts annähernd quer zum Schaft erstreckt, derart, dass das freie Ende des Armabschnitts mit der Widerlagerfläche zusammenwirkt, wenn auf den montierten Clip eine Auszugskraft aufgebracht wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen nicht demontierbaren Clip aus Kunststoff nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Im Automobilbau werden zur Befestigung von Bauteilen an Trägerbauteilen verschiedene Befestigungsclips aus Metall oder Kunststoff eingesetzt. Metallclips haben in der Regel die Eigenschaft, daß sie höhere Kräfte aufnehmen können als Kunststoffclips. Kunststoffclips sind jedoch weniger aufwendig. Außerdem lassen sich mit Hilfe des Kunststoffes kompliziertere Formen herstellen.
Ein Kunststoffclip sieht üblicherweise so aus, daß er einen federnden Kopf aufweist, der mit einem Schaft verbunden ist. Der Schaft weist an dem dem Kopf abgewandten Ende Rastarme auf, die sich schräg in Richtung des Kopfes erstrecken und eine Schulterfläche aufweisen, die mit einer Kante eines Befestigungslochs in einem Träger zusammenwirkt. Wird eine Zugkraft auf den Clip nach der Montage aufgebracht, verhindert der Rastarm, daß der Clip herausgezogen werden kann.
Es sind auch Clips bekannt geworden, deren Schaft hohl ist zur Aufnahme einer Befestigungsschraube. Daher kann mit Hilfe von Befestigungsschrauben eine Mehrzahl von Clips mit einem größerflächigen Bauteil verbunden werden, das anschließend mit Hilfe der Clips an einem Trägerbauteil angebracht werden kann.
Aus US 5,829,934 ist ein Clip bekannt geworden, der zwei gegenüberliegende biegbare Arme aufweist mit Schultern, die mit dem Rand einer Öffnung zusammenwirken, wenn der Clip in die Öffnung eingedrückt worden ist. Die Arme haben aufeinander zugebogene Abschnitte, die mit dem Gewinde einer Schraube zusammenwirken, welche in den Clip eingeschraubt wird, um mit Hilfe des Clips ein flaches Bauteil an einem Trägerbauteil zu halten. Die zurückgebogenen Abschnitte bilden eine Art Mutter für das Einschrauben der Gewindeschraube, mit deren Hilfe die Arme auseinander gebogen werden, um die Arme wirksam im Befestigungsloch zu verriegeln.
Aus EP 1 087 150 A2 ist ein Clip bekannt geworden, der ähnlich wie der oben beschriebene bekannte Clip auf gegenüberliegenden Seiten nachgebende Arme aufweist mit Schultern zum Hintergreifen eines Randes eines Befestigungsloches. Der bekannte Clip hat außerdem einen Mutterabschnitt zur Aufnahme einer Gewindeschraube, und die Arme haben radiale aufeinander zu sich erstreckende Ansätze, welche mit dem Gewinde der Gewindeschraube zusammenwirken. Sie verhindern, daß bei Aufbringen einer Auszugskraft die Arme aufeinander zu bewegt werden, sodass der Clip sicher im Befestigungsloch gehalten ist.
Für verschiedene Anwendungszwecke besteht die Forderung, die Auszugskraft für derartige Clips sehr hoch zu wählen. Zumeist ist bei derartigen Clips die Montagekraft ebenfalls sehr hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen nicht demontierbaren Clip aus Kunststoff zur Festigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil zu schaffen, das geringe Montagekräfte und hohe Auszugskräfte aufweist. Es soll vergleichbare Auszugskräfte wie Metallclips aufweisen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei der Erfindung sind Abschnitte mit den Rastarmen verbunden, die sich schräg in Richtung des geschlossenen Endes des Schaftes erstrecken. Außen am Schaft ist eine Widerlagerfläche geformt, die mit einem Armabschnitt zusammenwirkt. Das freie Ende des Armabschnitts liegt im entspannten Zustand des Clips relativ nahe der Widerlagerfläche. Wird eine Auszugskraft auf den Clip aufgebracht, legt sich das freie Ende des Armabschnitts gegen die Widerlagerfläche und verhindert dadurch das Herausziehen des Clips. Beim erfindungsgemäßen Clip wird mithin von zwei verschiedenen Abschnitten Gegenkraft gegen eine Auszugskraft aufgebracht, nämlich von den Rastarmen, die beim Herausziehen einen Widerstand entgegensetzen und von den Armabschnitten, die sich beim Aufbringen einer Aus zugskraft gegen die Widerlagerfläche legen und damit ebenfalls dem Herausziehen eine hohe Widerstandskraft entgegensetzen.
Ohne eine Zerstörung kann der erfindungsgemäße Clip nicht aus dem Befestigungsloch entfernt werden. Gleichwohl ist die Montagekraft zur Anbringung des Clips klein.
Außerdem ist der erfindungsgemäße Clip mit relativ geringem Herstellungsaufwand produzierbar und kann für viele Einsatzzwecke verwendet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß mit dem Schaft zwei diametral gegenüberliegende erste Stützrippen verbunden sind, die jeweils einem Schlitz der Rastarme zugekehrt sind. Sie erstrecken sich in den Schlitz hinein, wenn der Clip im Loch montiert ist. Im Montagezustand werden die Rastarme ein wenig in Richtung des Schaftes gebogen. In diesem Zustand liegen die Rippen zumindest teilweise innerhalb des Schlitzes, der in den Rastarmen gebildet ist. Vorzugsweise ist auf jeder Seite des Schlitzes eines Schaftarms ein Armabschnitt angeformt.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist die Widerlagerfläche etwas geneigt und erstreckt sich nach außen in Richtung des Kopfes. Dadurch wird verhindert, daß das freie Ende des Armabschnitts von der Widerlagerfläche abrutscht und dadurch seine Rückhaltekraft verlorengeht.
Zweite Stützrippen können nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung am Schaft angeformt sein, die um etwa 90° zu den ersten Stützrippen versetzt angeordnet sind. Erste und zweite Stützrippen bilden eine seitliche Begrenzung innerhalb des Befestigungsloches, sodaß der Clip nur geringfügig seitlich bewegt werden kann. Dadurch wird verhindert, daß durch ein Ankippen des Clips dieser aus dem Befestigungsloch entfernt werden kann. Zweite Widerlagerflächen, die achsparallel verlaufen, sind an den zweiten Stützrippen angeformt. Mit Hilfe der zweiten Widerlagerfläche wird verhindert, daß die Rastarme sich in Richtung Schaft verbiegen können, dadurch eine weitere Sicherheit gegen ein Herausziehen des Clips geschaffen ist.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind die Rastarme über Verbindungsabschnitte mit dem geschlossenen Ende des Schaftes verbunden, die sich annähernd quer zur Achse des Schaftes nach außen erstrecken. Die Verbindungsabschnitte sind mehr oder weniger nachgebend ausgebildet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Clips von oben,
2 zeigt den Clip in perspektivischer Darstellung von schräg unten,
3 zeigt den Clip nach 1 und 2 nach der Verbindung mit einem Bauteil,
4 zeigt die Darstellung nach 3 teilweise in Schnitt- und teilweise in Seitenansicht,
5 zeigt die Anordnung nach 3 teilweise perspektivisch bei der Montage,
6 zeigt die Darstellung nach 5 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht,
7 zeigt den Montagezustand des Clips nach den 1 und 2 in einem Trägerbauteil in Seitenansicht und im Schnitt,
8 zeigt die Anordnung nach 7 nach der Anbringung eines Bauteils am Clip.
In den 1 bis 8 ist ein Befestigungsclip 10 dargestellt, der einen rechteckigen flanschartigen Kopf 12 aufweist mit einem schrägen umlaufenden Randabschnitt 14, der dem Kopf ein Federverhalten verleiht.
An der Unterseite des Kopfes ist ein hohler Schaft 16 angeordnet, der Schaft 16 weist eine Bohrung 18 auf, die zur Außenseite des Kopfes 12 geöffnet ist für die Aufnahme einer Befestigungsschraube 20. Am unteren Ende ist die Bohrung 18 geschlossen (siehe z. B. 4).
Auf diametral gegenüberliegenden Seiten sind mit dem Schaft 16 außen erste Stützrippen 22, 24 verbunden. Zweite Stützrippen 26, 28 sind ebenfalls diametral gegenüberliegend am Schaft 16 angeformt. Sie liegen um 90° versetzt gegenüber den ersten Stützrippen 22, 24.
Die Stützrippen 26, 28 weisen an dem dem Kopf 12 abgewandten Ende eine zu beiden Seiten sich erstreckende Verdickung auf, wie etwa in den 3 und 4 bei 30 zu erkennen ist. Die Verdickung bildet Widerlagerflächen zu beiden Seiten der Rippen 26, 28, die mit 32 bezeichnet sind. Die Widerlagerflächen 32 erstrecken sich annähernd senkrecht zur Achse des Schaftes 16, sind jedoch in Richtung des Kopfes 12 leicht geneigt. An die Widerlagerflächen 30 anschließend bilden die Rippen 26, 28 weitere Widerlagerflächen 36. Am unteren Ende des Schaftes sind an den verdickten Abschnitt 30 Verbindungsabschnitte zu beiden Seiten geformt, die mit 38 bezeichnet sind. Diese erstrecken sich annähernd senkrecht zur Achse des Schaftes 16 und annähernd parallel zum Kopf 12 zwischen den gegenüberliegenden Enden der Rippen 26, 28. An die Verbindungsabschnitte 38 sind Rastarme 40 bzw. 42 angeformt. Die Rastarme erstrecken sich schräg aufwärts in Richtung des Kopfes 12. Wie insbesondere in 4 zu erkennen, weisen die Rastarme eine Rastschulter 44 auf, welche einen Abschnitt des freien Endes der Rastarme 40, 42 einnimmt. An die Schulter 44 anschließend ist an dem Ende der Rastarme 40, 42 ein Armabschnitt 46 angeformt, der sich in Richtung geschlossenem Ende des Schaftes 16 schräg nach unten erstreckt. Das freie Ende der Armabschnitte 46 liegt im entspannten bzw. montierten Zustand des Clips 10 oberhalb nahe den Widerlagerflächen 32.
Wie insbesondere aus 2 hervorgeht, sind die Rastarme 40, 42 mittig durch einen Schlitz 50 geteilt. Die Stützrippen 22, 24 sind zum Schlitz 50 ausgerichtet. Die Breite der Stützrippen 22, 24 ist etwas geringer als die Breite des Schlitzes 50.
Wie aus den 3 und 4 hervorgeht, kann ein Bauteil 52 mit Hilfe der Befestigungsschraube 20 gegen die Oberseite des Kopfes 12 befestigt werden. Diese Anordnung kann – wie aus den 5 bis 8 hervorgeht – an einer Trägerplatte 54 befestigt werden, welche ein Rechteckloch 56 aufweist. Der Clip wird gemäß Pfeil 58 in 5 in das Loch eingedrückt, wobei die Rastarme 40, 42 etwas in Richtung Schaft 16 verformt werden. Die Rippen 22, 24 gelangen dabei teilweise in den Schlitz 50, wie sich aus den 7 und 8 ergibt. Durch die beschriebene Einsetzbewegung werden die Rastarme 40, 42 durch das Loch 56 aufeinander zu verformt, bis die Schulter 54 die zugekehrte Kante des Loches 50 erfaßt. Dadurch ist der Clip 10 im Loch 56 verriegelnd gehalten. Bei einer Auszugbewegung in Richtung Pfeil 60 wird das Entfernen des Clips durch die Schultern 56 gehemmt. Wie aus den 7 und 8 hervorgeht, verhindern die Stützrippen 22, 24 bzw. 26, 28 eine Verschiebung des Clips 10 parallel zum Trägerblech 54.
Bei der beschriebenen Montage gelangt das freie Ende der Armabschnitte 46 relativ nahe an die Widerlagerschultern 32 und die Widerlagerflächen 36. Wird eine Ausziehbewegung gemäß Pfeil 60 auf den Clip 10 ausgeübt, verriegeln die Armabschnitte 46 den Clip zusätzlich. Eine axiale Bewegung entsprechend dem Pfeil 60 auf den Schaft 16 führt dazu, daß eine Kraft über die Widerlagerflächen 32 in die Armabschnitte 46 eingeleitet wird in Richtung Schultern 44 der Rastarme 40, 42. Diese Kraft ist schräg nach außen gerichtet und verstärkt die beschriebene Verriegelung des Clips in dem Loch 56.
Man erkennt in der in den 1–8 dargestellten Ausführungsform, daß ohne Zerstörung des Clips 10 dieser nicht aus dem Befestigungsloch 56 entfernt werden kann.

Claims

Nicht demontierbarer Clip aus Kunststoff zur Befestigung eines Bauteils an einem Trägerbauteil mit einem rechteckigen Befestigungsloch, mit einem federndem, flanschförmigen Kopf, einem hohlen Schaft, der eine Achse aufweist und an einem Ende mit dem Kopf verbunden ist und zur Aufnahme einer Befestigungsschraube dient, ferner mit federnden Rastarmen, die mit dem vom Kopf abgewandten geschlossenen Ende des Schafts verbunden sind, wobei die Rastarme sich schräg nach außen in Richtung des Kopfes erstrecken und am freien Ende außen eine Rastschulter aufweisen, die im Montagezustand an eine zugekehrte Kante des Befestigungslochs angreift, um den Clip gegen ein Herausziehen aus dem Befestigungsloch zu sichern, dadurch gekennzeichnet, daß mit der dem Schaft (16) zugekehrten Seite der Rastarme (40, 42) mindestens ein Armabschnitt (46) verbunden ist, der sich schräg nach innen in Richtung des geschlossenen Endes des Schafts (16) erstreckt und außen am Schaft (16) eine Widerlagerfläche (32) geformt ist, die sich nahe dem freien Ende des Armabschnitts (46) annähernd quer zum Schaft (16) erstreckt, derart, daß das freie Ende des Armabschnitts mit der Widerlagerfläche (32) zusammenwirkt, wenn auf den montierten Clip (10) eine Auszugskraft (60) aufgebracht wird.
Clip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schaft (16) zwei diametral gegenüberliegende erste Stützrippen (22, 24) verbunden sind, die jeweils einem Schlitz der Rastarme (40, 42) zugekehrt sind und sich in diese hinein erstrecken, wenn die Rastschultern (44) den Lochrand hintergreifen.
Clip nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite des Schlitzes (50) ein Armabschnitt (46) mit einem Rastarm (40, 42) verbunden ist.
Clip nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerfläche (32) etwas geneigt ist und sich nach außen in Richtung des Kopfes (12) erstreckt.
Clip nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Widerlagerfläche (32) an zweiten Stützrippen (26, 28) angeformt ist, die diametral gegenüberliegend mit der anderen Seite des Schaftes (16) verbunden ist.
Clip nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zweite Widerlagerflächen (36) an den zweiten Stützrippen (26, 28) geformt sind, die an die erste Widerlagerfläche (32) angrenzend sich annähernd parallel zu einer Ebene erstrecken, die durch die Achse des Schaftes (16) geht.
Clip nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützrippen (26, 28 bzw. 22, 24) auch mit dem Kopf (12) verbunden sind.
Clip nach einem der Ansprüche 1 bis 7, daß die Stützrippen (26, 28, 22, 24) im eingebauten Zustand des Clips (10) eine seitliche Bewegung des Clips (10) zu allen Seiten begrenzen.
Clip nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastarme (40, 42) über Verbindungsabschnitte (38) mit dem geschlossenen Ende des Schafts (16) verbunden sind, die sich annähernd quer zur Achse des Schafts (16) nach außen erstrecken.