DE102011008168A1

DE102011008168A1 - Fastening pin for inserting in opening of component for assembly, comprises head and elongated shaft, where head comprises comprise two shaft areas, such that one shaft area has small diameter than other shaft area

Info

Publication number: DE102011008168A1
Application number: DE201110008168
Authority: DE
Inventors: Herbert Blum; Oliver Gross
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2011-01-10
Filing date: 2011-01-10
Publication date: 2012-07-12

Abstract

The fastening pin (10) comprises a head (16) and an elongated shaft (18). The head comprises comprise two shaft areas (20,22), such that one shaft area has small diameter (d) than the other shaft area. A circulating displacement projection (24) is provided at the head toward the elongated shaft. The projection is pressed during insertion of the fastening pin in a receiver (12). Independent claims are also included for the following: (1) an assembly with an extension; and (2) a method for mounting of an assembly.

Description

Die Erfindung betrifft einen Befestigungspin zum Einsetzen in eine Öffnung eines Bauteils, eine Baugruppe mit einem Befestigungspin sowie ein Montageverfahren.The invention relates to a mounting pin for insertion into an opening of a component, an assembly with a mounting pin and a mounting method.

Befestigungspins dienen der Befestigung von Anbauteilen an einem Karosserieteil. Der Befestigungspin wird in eine Aufnahme des Bauteils eingesetzt und in dieser fixiert. Anschließend kann am Befestigungspin ein Bauteil, beispielsweise ein Innenraumverkleidungsteil des Fahrzeugs, befestigt werden. Solche Befestigungspins sollen einfach und schnell zu montieren sein. Der montierte Pin sollte aber auch eine möglichst hohe Auszugskraft aufweisen, sodass das Bauteil sicher gehalten ist und ein Lösen, beispielsweise bei einem Unfall, ausgeschlossen ist. Aus dem Stand der Technik sind Befestigungspins bekannt, die Rastelemente aufweisen, die in die Aufnahme eingeschoben werden und mit den Rastelementen an der Innenseite der Aufnahme verrasten. Die Montagekräfte sowie die Auszugskräfte sind bei diesen Befestigungspins von der Geometrie der Rastelemente abhängig bzw. von der Federkraft, mit der die Rastelemente in der Aufnahme gehalten sind. Eine geringe Federkraft ermöglicht zwar eine einfache Montage, da die Rastelemente einfach umgebogen werden können. Dies hat aber zur Folge, dass die Befestigungspins nur eine geringe Auszugskraft aufweisen. Eine Erhöhung der Auszugskraft ist nur mit einer gleichzeitigen Erhöhung der Montagekräfte möglich. Eine Alternative sind Befestigungspins mit einem Gewinde, die in die Aufnahme eingeschraubt werden können. Bei diesen ist aber eine zusätzliche Fixierung erforderlich, beispielsweise durch Sicherungsscheiben, was zu einem erhöhten Herstellungs- und Montageaufwand führt.Fixing pins are used to attach attachments to a body part. The mounting pin is inserted into a receptacle of the component and fixed in this. Subsequently, a component, for example an interior trim part of the vehicle, can be fastened to the fastening pin. Such mounting pins should be easy and quick to assemble. But the mounted pin should also have the highest possible pull-out force, so that the component is securely held and a release, for example in an accident, is excluded. From the prior art fastening pins are known which have locking elements which are inserted into the receptacle and engage with the locking elements on the inside of the receptacle. The assembly forces and the pull-out forces are dependent on these attachment pins on the geometry of the locking elements or by the spring force with which the locking elements are held in the receptacle. Although a small spring force allows easy installation, since the locking elements can be easily bent. However, this has the consequence that the attachment pins have only a small pull-out force. An increase in the pull-out force is only possible with a simultaneous increase in assembly forces. An alternative are threaded fixing pins that can be screwed into the receptacle. In these, however, an additional fixation is required, for example by locking washers, which leads to increased manufacturing and assembly costs.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Befestigungspin zum Einsetzen in eine Öffnung eines Bauteils bereitzustellen, der nach der Montage eine möglichst hohe Auszugskraft bietet und einfach zu montieren ist.The object of the invention is to provide a mounting pin for insertion into an opening of a component, which offers the highest possible pull-out force after installation and is easy to assemble.

Erfindungsgemäß ist dafür ein Befestigungspin zum Einsetzen in eine Aufnahme eines Bauteils vorgesehen, mit einem Kopf und einem länglichen Schaft, wobei der Schaft einen an den Kopf angrenzenden ersten Schaftbereich sowie einen zweiten Schaftbereich aufweist. Der erste Schaftbereich hat einen kleineren Durchmesser als der zweite Schaftbereich. Am Kopf ist ein in Richtung des Schaftes ragender, umlaufender Verdrängungsvorsprung vorgesehen, der so ausgebildet ist, dass dieser beim Einschieben des Befestigungspins in die Aufnahme in die Oberfläche der Aufnahme eingedrückt werden kann und Material von dem Bauteil plastisch so in Richtung der Aufnahme verformen kann, dass dieses einen Formschluss mit dem ersten Schaftbereich des Pins bildet.According to the invention, a fastening pin is provided for insertion into a receptacle of a component, having a head and an elongate shaft, wherein the shaft has a first shaft region adjacent to the head and a second shaft region. The first shaft portion has a smaller diameter than the second shaft portion. At the head a projecting in the direction of the shaft, circumferential displacement projection is provided which is formed so that it can be pressed when inserting the mounting pin into the receptacle in the surface of the receptacle and plastic material of the component can deform plastically in the direction of recording that this forms a positive connection with the first shaft portion of the pin.

Der Befestigungspin besteht vorzugsweise aus einem härteren Material als das Bauteil. Die Aufnahme des Bauteils ist auf den Durchmesser des zweiten Schaftbereichs angepasst, sodass dieser annähernd spielfrei oder mit leichter Presspassung in die Aufnahme eingeschoben werden kann, während der erste, im Durchmesser kleinere Schaftbereich beim Einschieben des Befestigungspins keinen Kontakt mit der Aufnahme bzw. dem Bauteil hat. Ist der Befestigungspin annähernd vollständig in die Aufnahme eingeschoben, kommt der Verdrängungsvorsprung mit der Oberfläche des Bauteils in Anlage. Wird der Befestigungspin weiter in die Aufnahme eingepresst, verdrängt der Verdrängungsvorsprung plastisch Material des weicheren Bauteils. Das Material wird in den freien Raum, der bisher zwischen der Aufnahme und dem ersten Schaftbereich gebildet ist, verformt, sodass der freie Raum durch das vom Verdrängungsabschnitt verformte Material aufgefüllt wird. Dadurch wird zum einen in axialer Richtung ein Formschluss zwischen der Aufnahme und dem ersten Schaftbereich hergestellt. Zum anderen hintergreift das verdrängte Material den zweiten, größeren Schaftbereich, sodass ein Herausziehen des Befestigungspins nicht bzw. nur durch ein erneutes Verformen des Material möglich ist. Der Befestigungspin kann also, da er anfangs nahezu widerstandsfrei in das Bauteil eingesetzt werden kann, einfach in der Aufnahme zentriert bzw. vorpositioniert werden. Nach dem Einsetzen des Befestigungspins in die Aufnahme ist das Aufbringen einer größeren Einpresskraft, die zum vollständigen Einpressen Befestigungspins erforderlich ist, wesentlich einfacher möglich, da der Befestigungspin durch den zweiten Schaftbereich bereits sicher in der Aufnahme gelagert ist. Nach der vollständigen Montage hat der Befestigungspin aufgrund des verdrängten Materials eine sehr hohe Auszugskraft.The mounting pin is preferably made of a harder material than the component. The recording of the component is adapted to the diameter of the second shaft portion, so that it can be inserted approximately free of play or with a slight press fit into the receptacle, while the first, smaller in diameter shaft portion when inserting the mounting pin has no contact with the receptacle or the component , If the fastening pin is pushed almost completely into the receptacle, the displacement projection comes into contact with the surface of the component. If the fastening pin is pressed further into the receptacle, the displacement projection plastically displaces material of the softer component. The material is deformed in the free space that has hitherto been formed between the receptacle and the first shaft region, so that the free space is filled up by the material deformed by the displacement section. As a result, a positive connection between the receptacle and the first shaft region is produced in the axial direction on the one hand. On the other hand, the displaced material engages behind the second, larger shaft region, so that extraction of the fastening pin is not possible or only by re-deforming the material. Thus, since the fixing pin can initially be inserted into the component almost without resistance, it can simply be centered or pre-positioned in the receptacle. After inserting the mounting pins into the receptacle, the application of a larger press-in force, which is required for the complete press-fastening pins, much easier, since the mounting pin is already stored by the second shaft portion safely in the recording. After complete assembly of the mounting pin has a very high pull-out force due to the displaced material.

Der Verdrängungsvorsprung kann beispielsweise in Einschubrichtung konisch zulaufend ausgebildet sein. Das heißt, der Verdrängungsvorsprung bildet im Querschnitt gesehen einen Keil, der anfangs mit einer Schneide bzw. einer sehr geringen Auflagefläche in die Oberfläche des Bauteils eingedrückt werden kann. Zu Beginn des Einpressvorgangs des Verdrängungsvorsprungs ist dadurch nur eine geringe Einpresskraft erforderlich. Anschließend kann die Einpresskraft erhöht werden, um auch den breiteren Abschnitt des Verdrängungsvorsprungs in das Bauteil einpressen zu können und dadurch mehr Material des Bauteils zu verformen.The displacement projection may be designed to taper in the insertion direction, for example. That is, the displacement projection forms in cross-section a wedge, which can be initially pressed with a cutting edge or a very small bearing surface in the surface of the component. At the beginning of the Einpressvorgangs the displacement projection only a small press-in force is required. Subsequently, the press-in force can be increased in order to be able to press the wider section of the displacement projection into the component and thereby to deform more material of the component.

Um noch mehr Material zu verdrängen, kann beispielsweise am Kopf zwischen Schaft und Verdrängungsvorsprung ein in Richtung des Schaftes in axialer Richtung erhöhter Bereich vorgesehen sein. Das Material des Bauteils wird in diesem Fall also nicht nur durch den Verdrängungsvorsprung, sondern auch durch den erhöhten Bereich verdrängt, wodurch, eine wesentlich größere Materialmenge verformt werden kann.In order to displace even more material, it is possible for example to provide an area which is increased in the axial direction in the direction of the shaft at the head between the shaft and the displacement projection. The material of the component is thus displaced in this case not only by the displacement projection, but also by the raised area, whereby, a much larger amount of material can be deformed.

Der Schaftbereich kann beispielsweise auch einen dritten, an den zweiten Schaftbereich anschließenden Schaftbereich aufweisen, der einen im Vergleich zum zweiten Schaftbereich geringeren Durchmesser aufweist. Dieser dritte Schaftbereich dient beispielsweise dem Zentrieren des Befestigungspins in der Aufnahme bzw. einer einfacheren Montage des Befestigungspins.By way of example, the shank region can also have a third shank region, which adjoins the second shank region, and which has a smaller diameter than the second shank region. This third shaft region serves, for example, for centering the fastening pin in the receptacle or a simpler mounting of the fastening pin.

Die Fixierung des Befestigungspins in der Aufnahme des Bauteils erfolgt überwiegend über den Formschluss des Bauteils mit dem ersten Schaftbereich sowie über den für den zweiten Schaftbereich gebildeten Hinterschnitt. Eine Erhöhung der Auszugskraft ist also durch eine Vergrößerung des Durchmessers des zweiten Schaftbereichs bzw. eine Anpassung des Verhältnisses der Durchmesser des ersten und des zweiten Schaftbereichs oder über eine Verlängerung des ersten Schaftbereichs möglich. Da lediglich der Durchmesser des zweiten Schaftbereichs relevant ist, kann die Länge des zweiten Schaftbereichs beliebig angepasst werden.The fixation of the fastening pin in the receptacle of the component takes place predominantly via the positive connection of the component with the first shaft region and via the undercut formed for the second shaft region. An increase in the pull-out force is therefore possible by increasing the diameter of the second shaft region or by adapting the ratio of the diameters of the first and the second shaft region or via an extension of the first shaft region. Since only the diameter of the second shaft region is relevant, the length of the second shaft region can be adjusted as desired.

Unabhängig von der Form des ersten und des zweiten Schaftbereichs ist es auch denkbar, dass am Schaft ein Gewinde vorgesehen ist. Der Befestigungspin kann also nicht nur durch Einpressen in die Aufnahme eingesetzt werden, sondern kann auch in die Aufnahme eingeschraubt werden. Die Funktionsweise des Befestigungspins ändert sich dadurch nicht: Der Befestigungspin wird in die Aufnahme eingeschraubt, bis der Verdrängungsvorsprung an der Oberfläche anliegt. Anschließend wird beim weiteren Einschrauben der Verdrängungsvorsprung in die Oberfläche des Bauteils eingepresst und verdrängt Material des Bauteils in Richtung zur Aufnahme. Durch den entstehenden Formschluss wird der Befestigungspin fixiert. Die Aufnahme kann dazu ein vorgeschnittenes Gewinde aufweisen. Da der Befestigungspin aus einem härteren Material hergestellt ist als das Bauteil, ist es aber auch möglich, dass das Gewinde ein selbstschneidendes Gewinde ist.Regardless of the shape of the first and the second shaft portion, it is also conceivable that a thread is provided on the shaft. The mounting pin can therefore not only be used by pressing into the receptacle, but can also be screwed into the receptacle. The function of the mounting pin does not change as a result: The mounting pin is screwed into the receptacle until the displacement projection rests against the surface. Subsequently, during further screwing in, the displacement projection is pressed into the surface of the component and displaces material of the component in the direction of the receptacle. The resulting positive connection fixes the fixing pin. The recording may have a pre-cut thread. Since the mounting pin is made of a harder material than the component, but it is also possible that the thread is a self-tapping thread.

Am Kopf des Befestigungspins ist in diesem Fall vorzugsweise eine Werkzeugaufnahme vorgesehen, in die ein geeignetes Werkzeug eingeführt werden kann.In this case, a tool holder, in which a suitable tool can be inserted, is preferably provided at the head of the fastening pin.

Um ausreichend Material des Bauteils zu verformen, muss der Verdrängungsvorsprung beim Einpressen des Befestigungspins auf der Oberfläche des Bauteils anliegen. Die ist nur möglich, wenn der Durchmesser des Verdrängungsvorsprungs größer ist als der Durchmesser der Aufnahme. Der Durchmesser der Aufnahme ist an Durchmesser des zweiten, breiteren Schaftbereichs angepasst, wobei der Durchmesser der Aufnahme geringfügig größer bzw. kleiner sein kann als der Durchmesser des zweiten Schaftbereichs. Der Verdrängungsvorsprung muss also in Axialrichtung gesehen vollständig radial außerhalb des zweiten Schaftbereichs liegen, um an der Oberfläche des Bauteils anliegen zu können.In order to deform sufficient material of the component, the displacement projection must rest on the surface of the component when the fastening pin is pressed in. This is only possible if the diameter of the displacement projection is greater than the diameter of the receptacle. The diameter of the receptacle is adapted to the diameter of the second, wider shaft region, wherein the diameter of the receptacle may be slightly larger or smaller than the diameter of the second shaft region. Thus, in the axial direction, the displacement projection must lie completely radially outside the second shaft region in order to be able to rest against the surface of the component.

Die radiale Innenwand des Verdrängungsvorsprungs kann beispielsweise konisch zum Kopf nach innen verlaufen. Durch diese Geometrie wird das Material beim Einpressen radial nach innen verformt, sodass das Material in den freien Raum zwischen dem ersten Schaftbereich und der Aufnahme verformt wird.The radial inner wall of the displacement projection may, for example, taper conically towards the head. As a result of this geometry, the material is deformed radially inward during pressing, so that the material is deformed into the free space between the first shaft region and the receptacle.

Erfindungsgemäß ist des Weiteren eine Baugruppe vorgesehen, mit einem erfindungsgemäßen Befestigungspin und einem Bauteil, an dem der Befestigungspin befestigt werden kann. Das Bauteil hat eine im Wesentlichen von der Oberfläche ausgehende, zylindrische Aufnahme für den Befestigungspin. Der Rand der Aufnahme ragt im montierten Zustand in den durch den ersten Schaftbereich gebildeten Hinterschnitt.According to the invention, an assembly is further provided with a mounting pin according to the invention and a component to which the mounting pin can be attached. The component has a substantially outgoing from the surface, cylindrical receptacle for the mounting pin. The edge of the receptacle protrudes in the assembled state into the undercut formed by the first shaft region.

An der Oberfläche des Bauteils gemäß einer Ausgestaltung ist ein um die Aufnahme umlaufender Fortsatz vorgesehen, dessen Radius kleiner ist als der Radius des Verdrängungsvorsprungs. Dieser Fortsatz stellt zusätzlich Material zur Verfügung, das beim Einpressen des Befestigungspins den freien Raum zwischen der Aufnahme und dem ersten Schaftbereich füllen kann und dadurch einen Formschluss zwischen der Aufnahme und dem ersten Schaftbereich herstellt.On the surface of the component according to one embodiment, a circumferential projection about the recording is provided, whose radius is smaller than the radius of the displacement projection. This extension additionally provides material that can fill the free space between the receptacle and the first shaft region when the fastening pin is pressed in, thereby producing a positive connection between the receptacle and the first shaft region.

Um ein einfaches Zentrieren des Befestigungspins in der Aufnahme zu ermöglichen, ist es auch denkbar, dass an der Oberfläche des Bauteils eine um die Aufnahme umlaufende Vertiefung vorgesehen ist, deren Radius im Wesentlichen dem Radius des Verdrängungsvorsprungs entspricht. Beim Einpressen des Befestigungspins gelangt der Verdrängungsvorsprung mit dieser Vertiefung in Anlage, wodurch die Position des Befestigungspins festgelegt ist.In order to enable a simple centering of the fastening pins in the receptacle, it is also conceivable that a recess running around the receptacle is provided on the surface of the component, the radius of which corresponds essentially to the radius of the displacement projection. When the fastening pin is pressed in, the displacement projection comes into contact with this depression, as a result of which the position of the fastening pin is fixed.

Des Weiteren ist erfindungsgemäß ein Verfahren zur Montage einer erfindungsgemäßen Baugruppe vorgesehen, das folgende Schritte aufweist:

– Einpressen des Befestigungspins in die Aufnahme des Bauteils, bis der Verdrängungsfortsatz am Rand der Aufnahme anliegt, und
– weiteres Einpressen des Befestigungspins, wobei der Verdrängungsvorsprung Material vom Rand der Aufnahme radial nach innen gegen den ersten Schaftbereich verdrängt, sodass ein Formschluss zwischen Bauteil und erstem Schaftbereich gebildet wird.

Furthermore, the invention provides a method for assembling an assembly according to the invention, comprising the following steps:

- Pressing the mounting pin into the receptacle of the component, until the displacement extension abuts the edge of the receptacle, and
- Further press-in of the mounting pin, wherein the displacement projection material from Edge of the receptacle displaced radially inwardly against the first shaft portion, so that a positive connection between the component and the first shaft portion is formed.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:Further advantages and features will become apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings. In these show:

1 eine erfindungsgemäße Baugruppe mit einem erfindungsgemäßen Befestigungspin in einem ersten Montageschritt, 1 an assembly according to the invention with a fixing pin according to the invention in a first assembly step,

2 die Baugruppe aus 1 in einem Zwischenmontageschritt, 2 the module off 1 in an intermediate assembly step,

3 die Baugruppe aus 1 in einem Endmontagezustand, 3 the module off 1 in a final assembly state,

4 eine Detailansicht der Baugruppe aus 3, 4 a detailed view of the assembly from 3 .

5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe in einem ersten Zwischenmontagezustand, 5 a second embodiment of an assembly according to the invention in a first intermediate mounting state,

6 die Baugruppe aus 5 in einem zweiten Zwischenmontageschritt, und 6 the module off 5 in a second intermediate assembly step, and

7 die Baugruppe aus 5 in einem Endmontagezustand. 7 the module off 5 in a final assembly state.

In 1 ist ein Befestigungspin 10 dargestellt, der in eine Aufnahme 12 eines Bauteils 14 eingesetzt werden kann. Das Bauteil 14 kann ein Teil einer Fahrzeugkarosserie sein. Der Befestigungspin 10 dient der Anbringung eines weiteren Bauteils, beispielsweise eines Verkleidungsteils, am Karosserieteil. Der Befestigungspin 10 kann aber auch lediglich zur Abdichtung der Aufnahme 12 im Bauteil 14 dienen.In 1 is a mounting pin 10 shown in a picture 12 a component 14 can be used. The component 14 may be part of a vehicle body. The fixing pin 10 serves to attach another component, such as a trim part, on the body part. The fixing pin 10 but can also only to seal the recording 12 in the component 14 serve.

Der Befestigungspin 10 hat einen im Wesentlichen scheibenartigen Kopf 16 sowie einen im Wesentlichen zylindrisch ausgebildeten, länglichen Schaft 18. Der Schaft 18 umfasst einen ersten Schaftbereich 20, der direkt an den Kopf 16 anschließt, sowie einen zweiten Schaftbereich 22, wobei der Durchmesser d des ersten Schaftbereichs 20 kleiner ist als der Durchmesser D des zweiten Schaftbereichs 22. Das freie Ende 23 des Schaftes 18 ist konisch zulaufend ausgebildet, um das Einsetzen des Befestigungspins 10 in die Aufnahme 12 zu erleichtern. Am Kopf 16, genauer an dessen Unterseite, ist des Weiteren ein Verdrängungsvorsprung 24 vorgesehen, der im Wesentlichen ringförmig um den Schaft 18 umlaufend ausgebildet ist und in Richtung des Schaftes 18 vom Kopf 16 vorsteht.The fixing pin 10 has a substantially disc-like head 16 and a substantially cylindrical elongated shaft 18 , The shaft 18 includes a first shaft portion 20 that goes right to the head 16 connects, as well as a second shaft area 22 , wherein the diameter d of the first shaft portion 20 smaller than the diameter D of the second shaft portion 22 , The free end 23 of the shaft 18 is tapered to the insertion of the mounting pin 10 in the recording 12 to facilitate. At the head 16 , more precisely at the bottom, is also a predatory advantage 24 provided, which is substantially annular around the shaft 18 is formed circumferentially and in the direction of the shaft 18 from the head 16 protrudes.

Die Aufnahme 12 des Bauteils 14 ist im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet, wobei sich die Aufnahme 12 hier zur Oberfläche 26 des Bauteils hin schrittweise aufweitet. Diese Aufweitung dient lediglich der einfachen Zentrierung des Befestigungspins 10 in der Aufnahme 12. Die Aufnahme 12 könnte aber auch vollständig kreiszylindrisch ausgebildet sein und keine solche Aufweitung aufweisen.The recording 12 of the component 14 is formed substantially circular cylindrical, wherein the recording 12 here to the surface 26 gradually widening of the component. This expansion serves only for easy centering of the mounting pin 10 in the recording 12 , The recording 12 but could also be formed completely circular cylindrical and have no such expansion.

Das Bauteil 14 ist hier aus einem Material hergestellt, das weicher ist als das Material des Befestigungspins 10.The component 14 here is made of a material that is softer than the material of the mounting pin 10 ,

Der Durchmesser der Aufnahme 12 ist im Wesentlichen an den Durchmesser D des zweiten Schaftbereichs 22 angepasst. Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser der Aufnahme geringfügig kleiner als der Durchmesser D des zweiten Schaftbereichs 22, sodass beim Einschieben des Befestigungspins 10 eine Presspassung zwischen Schaft 18 und Aufnahme 12 entsteht.The diameter of the picture 12 is substantially at the diameter D of the second shaft portion 22 customized. In the embodiment shown here, the diameter of the receptacle is slightly smaller than the diameter D of the second shaft portion 22 so that when inserting the mounting pin 10 a press fit between shaft 18 and recording 12 arises.

Es ist aber auch denkbar, dass die Aufnahme 12 den gleichen oder einen geringfügig größeren Durchmesser aufweist, sodass der Befestigungspin 10 zu Beginn des Einpressvorgangs ein geringfügiges Spiel in der Aufnahme 12 aufweist.But it is also conceivable that the recording 12 has the same or a slightly larger diameter, so that the mounting pin 10 at the beginning of the press-in process a slight play in the recording 12 having.

Wird der Befestigungspin 10 in eine axiale Einpressrichtung R in die Aufnahme 12 eingeschoben, kommt zuerst das konusförmige freie Ende 23 mit der Oberfläche 26 des Bauteils 14 bzw. der Aufnahme 12 in Kontakt und zentriert den Befestigungspin 10 zur Aufnahme 12. Anschließend wird der Befestigungspin 10 in Einpressrichtung R so weit in die Aufnahme 12 eingeschoben, bis der Verdrängungsvorsprung 24 an der Oberfläche 26 des Bauteils 14 anliegt (2).Will the mounting pin 10 in an axial pressing R in the recording 12 pushed in, comes first the cone-shaped free end 23 with the surface 26 of the component 14 or the recording 12 in contact and centers the mounting pin 10 to record 12 , Subsequently, the mounting pin 10 in press-fitting direction R as far into the receptacle 12 pushed in until the displacement projection 24 on the surface 26 of the component 14 is present ( 2 ).

Der Verdrängungsvorsprung 24 ist hier so ausgebildet, dass dieser in radialer Richtung vollständig außerhalb des zweiten Schaftbereichs 22 liegt. Dadurch liegt der Verdrängungsvorsprung 24 auf der Oberfläche 26 des Bauteils 14 auf und wird nicht in die Aufnahme 12 eingeschoben. Zwischen dem ersten Schaftbereich 20 und der Innenwand 28 der Aufnahme 12 in diesem Zwischenmontagezustand ein freier Raum 30 gebildet. Das heißt, der erste Schaftbereich 20 hat keinen Kontakt zum Rand der Aufnahme 12.The predatory advantage 24 is here designed so that this in the radial direction completely outside the second shaft portion 22 lies. This is the displacement projection 24 on the surface 26 of the component 14 up and will not be in the recording 12 inserted. Between the first shaft area 20 and the inner wall 28 the recording 12 in this Zwischenmontagezustand a free space 30 educated. That is, the first shaft area 20 has no contact with the edge of the recording 12 ,

Wird der Befestigungspin 10 in Einpressrichtung R weiter eingepresst, wird der Verdrängungsvorsprung 24 in die Oberfläche 26 des Bauteils 14 eingepresst (3). Das Material des Bauteils 14, das während dieses Vorgangs vom Verdrängungsvorsprung 24 verdrängt wird, wird dabei plastisch in Richtung der Aufnahme 12 verformt. Das Material des Bauteils 14 füllt den freien Raum 30 zwischen erstem Schaftbereich 20 und Aufnahme 12 (siehe auch 4), sodass zwischen erstem Schaftbereich 20 und Aufnahme 12 eine formschlüssige Verbindung hergestellt ist.Will the mounting pin 10 Pressed further in press-fitting direction R, the displacement projection 24 in the surface 26 of the component 14 pressed in ( 3 ). The material of the component 14 , during this process of repression 24 is displaced, it is plastic in the direction of recording 12 deformed. The material of the component 14 fills the free space 30 between the first shaft area 20 and recording 12 (please refer also 4 ), so that between the first shaft area 20 and recording 12 a positive connection is made.

Dies Effekt wird dadurch verstärkt, dass der Kopf 16 des Befestigungspins 10 an der Oberfläche 26 des Bauteils 14 anliegt, sodass das Material des Bauteils 14 bezüglich 3 und 4 nicht nach oben, also in Richtung der Oberfläche 26 ausweichen kann. Somit kann das Material nur in Richtung der Aufnahme 12 bzw. in den freien Raum 30 zwischen ersten Schaftbereich 20 und Aufnahme 12 verformt werden.This effect is reinforced by the fact that the head 16 of the fixing pin 10 on the surface 26 of the component 14 is applied so that the material of the component 14 in terms of 3 and 4 not upwards, ie towards the surface 26 can dodge. Thus, the material can only in the direction of recording 12 or in the free space 30 between the first shaft area 20 and recording 12 be deformed.

Wie insbesondere in den 3 und 4 zu sehen ist, ist durch das verformte Material ein Formschluss zwischen dem ersten Schaftbereich 20 des Befestigungspins 10 und der Aufnahme 12 gebildet. Zudem bildet der erste Schaftbereich 20 entgegen der Einpressrichtung R betrachtet einen Hinterschnitt 32, der mit dem Material gefüllt ist, sodass ein Herausziehen des Befestigungspins 10 aus der Aufnahme 12 verhindert wird.As in particular in the 3 and 4 can be seen, is by the deformed material a positive connection between the first shaft portion 20 of the fixing pin 10 and the recording 12 educated. In addition, the first shaft area forms 20 opposite the press-in direction R considers an undercut 32 , which is filled with the material, so that pulling out the mounting pin 10 from the recording 12 is prevented.

Die Fixierung des Befestigungspins erfolgt also zum einen Ober den Formschluss zwischen dem ersten Schaftbereich 20 und der Aufnahme 12, zum andere über die Bildung eines Hinterschnittes 32, der ein Herausziehen des zweiten Schaftbereichs 22 aus der Aufnahme 12 verhindert.The fixation of the fastening pin thus takes place on the one hand, the positive connection between the first shaft region 20 and the recording 12 , to the other about the formation of an undercut 32 pulling out the second shaft portion 22 from the recording 12 prevented.

Das Verdrängungsverhalten des Verdrängungsvorsprungs 24, also die Menge des von dem Verdrängungsvorsprung 24 verformten Materials kann wesentlich durch die Geometrie des Verdrängungsvorsprungs 24 beeinflusst werden. Wie insbesondere in 4 zu sehen ist, ist der Verdrängungsvorsprung 24 in Einpressrichtung R konisch zulaufend ausgebildet, wobei die radiale Innenwand 36 des Verdrängungsvorsprungs 24 konisch zum Kopf 16 nach innen verläuft, während die radiale Außenwand 38 im Wesentlichen in Einpressrichtung R verläuft. Dadurch wird das Material, das vom Verdrängungsvorsprung 24 plastisch verformt wird, radial nach innen gegen den ersten Schaftbereich 20 verdrängt. Wäre die Außenwand 38 des Verdrängungsvorsprungs 24 konisch zulaufend ausgebildet, würde Material zusätzlich radial nach außen verdrängt und nicht wie gewünscht gegen den ersten Schaftbereich 20.The displacement behavior of the displacement projection 24 , so the amount of the displacement projection 24 deformed material can be significantly affected by the geometry of the displacement projection 24 to be influenced. As in particular in 4 can be seen, is the repressive edge 24 formed in the press-fitting R tapered, wherein the radial inner wall 36 of the displacement projection 24 conical to the head 16 runs inward while the radial outer wall 38 essentially in the press-fitting direction R. This turns the material from the displacement projection 24 is plastically deformed, radially inwardly against the first shaft portion 20 repressed. Would be the outer wall 38 of the displacement projection 24 formed conically tapered, material would also displaced radially outward and not as desired against the first shaft portion 20 ,

Zusätzlich ist am Kopf 16 zwischen dem Schaftbereich 18 und dem Verdrängungsvorsprung 24 ein in axialer Richtung erhöhter Bereich 34 vorgesehen, durch den zusätzlich Material verdrängt werden kann.In addition, it is on the head 16 between the shaft area 18 and the predatory projection 24 a raised in the axial direction area 34 provided, can be displaced by the additional material.

Eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Baugruppe ist in den 5 bis 7 dargestellt. Der Befestigungspin 10 entspricht hier im Wesentlichen dem in den 1 bis 4 dargestellten Befestigungspin 10. Der Schaftbereich 18 hat hier lediglich einen an den zweiten Schaftbereich 22 anschließenden dritten Schaftbereich 40. Dieser dritte Schaftbereich 40 hat einen geringeren Durchmesser als der zweite Schaftbereich 22. Dadurch kann der Befestigungspin 10 zu Beginn des Einpressvorgangs wesentlich leichter in die Aufnahme 12 eingesetzt werden, da der Einpresswiderstand aufgrund des geringeren Durchmessers reduziert ist. Des Weiteren ist am Befestigungspin 10 hier zwischen Verdrängungsvorsprung 24 und Schaftbereich 18 kein erhöhter Bereich vorgesehen.A second embodiment of an assembly according to the invention is in the 5 to 7 shown. The fixing pin 10 here essentially corresponds to that in the 1 to 4 illustrated fastening pin 10 , The shaft area 18 here has only one to the second shaft area 22 subsequent third shaft area 40 , This third shaft area 40 has a smaller diameter than the second shaft portion 22 , This allows the mounting pin 10 at the beginning of the pressing process much easier in the recording 12 be used, since the press-in resistance is reduced due to the smaller diameter. Furthermore, the mounting pin 10 here between predatory advantage 24 and shaft area 18 no elevated area provided.

Das Bauteil 14 wurde dahin gehend verändert, dass an der Oberfläche 26 eine um die Aufnahme 12 umlaufende Vertiefung 42 vorgesehen ist sowie zwischen der Vertiefung 42 und der Aufnahme 12 ein entgegen der Einpressrichtung R vorstehender Fortsatz 44.The component 14 was changed to that on the surface 26 one to the recording 12 circumferential recess 42 is provided as well as between the recess 42 and the recording 12 an opposite to the press-fitting R projecting extension 44 ,

Wie in 6 zu sehen ist, entspricht der Durchmesser der umlaufenden Vertiefung 42 im Wesentlichen dem Durchmesser des Verdrängungsvorsprungs 24. Der Verdrängungsvorsprung 24 kommt in der Zwischenmontageposition mit dieser Vertiefung in Anlage, wodurch der Befestigungspin 10 zur Aufnahme 12 zentriert ist. Der Fortsatz 44 kommt in dieser Zwischenmontageposition zwischen Verdrängungsvorsprung 24 und Schaftbereich 18 mit dem Kopf 16 in Anlage.As in 6 can be seen, corresponds to the diameter of the circumferential recess 42 essentially the diameter of the displacement projection 24 , The predatory advantage 24 comes in the intermediate mounting position with this depression in abutment, causing the mounting pin 10 to record 12 is centered. The extension 44 comes in this intermediate mounting position between the displacement projection 24 and shaft area 18 with the head 16 in Appendix.

Beim weiteren Einpressen des Befestigungspins 10 wird das Material des Bauteils 14 vom Verdrängungsvorsprung 24 plastisch so verformt, dass dieses einen Formschluss mit dem ersten Schaftbereich 20 des Befestigungspins 10 bildet. Der Fortsatz 44 stellt hier zusätzlich Material zur Verfügung, das verdrängt werden kann und einen Formschluss mit dem Befestigungspin 10 bilden kann.When further pressing in the fixing pin 10 becomes the material of the component 14 from the predatory advantage 24 plastically deformed so that this a positive connection with the first shaft portion 20 of the fixing pin 10 forms. The extension 44 provides here additional material available that can be displaced and a positive connection with the mounting pin 10 can form.

Die Haltekraft des Befestigungspins 10 wird hier überwiegend durch den Formschluss des ersten Schaftbereichs 20 mit dem Bauteil 14 bzw. durch den Hinterschnitt gebildet, der ein Herausziehen des zweiten Schaftbereichs 22 verhindert. Eine Erhöhung der Auszugskraft ist also durch eine Vergrößerung des Durchmessers D des zweiten Schaftbereichs 22 bzw. eine Anpassung des Verhältnisses der Durchmesser d, D des ersten und des zweiten Schaftbereichs 20, 22 oder über eine Verlängerung des ersten Schaftbereichs 20 möglich. Die Länge des zweiten Schaftbereichs 22 kann dagegen beliebig angepasst werden.The holding force of the mounting pin 10 is here predominantly by the positive connection of the first shaft portion 20 with the component 14 or formed by the undercut, the withdrawal of the second shaft portion 22 prevented. An increase in the pull-out force is thus due to an increase in the diameter D of the second shaft region 22 or an adjustment of the ratio of the diameter d, D of the first and the second shaft portion 20 . 22 or over an extension of the first shaft portion 20 possible. The length of the second shaft area 22 On the other hand, it can be adapted as required.

Da die Haltekraft des Befestigungspins 10 über den Formschluss des ersten Schaftbereichs 20 bzw. über den Hinterschnitt bereitgestellt wird, kann die Aufnahme auf einen geringfügig größeren Durchmesser aufweisen als der zweite Schaftbereich 22, wodurch ein einfacheres Einpressen des Befestigungspins 10 möglich ist. Es ist lediglich erforderlich, sicherzustellen, das die Aufnahme 12 sowie der erste Schaftbereich 20 so dimensioniert sind, dass durch das verdrängte Material des Bauteils 14 ein Formschluss zwischen der Aufnahme 12 und dem ersten Schaftbereich 20 bzw. ein Hinterschnitt 32 für den zweiten Schaftbereich 22 entsteht. Dies kann beispielsweise auch über die Anpassung des verdrängten Materials, also beispielsweise auch über einen entsprechend größer dimensionierten Verdrängungsvorsprung 24 erfolgen.Because the holding force of the mounting pin 10 over the positive connection of the first shaft area 20 or is provided over the undercut, the receptacle may have a slightly larger diameter than the second shaft portion 22 , making it easier to press in the mounting pin 10 is possible. It is only necessary to ensure that the recording 12 as well as the first shaft area 20 are dimensioned so that by the displaced material of the component 14 a positive connection between the recording 12 and the first shaft area 20 or an undercut 32 for the second shaft area 22 arises. This can also be achieved, for example, by adapting the displaced material, that is, for example, via a correspondingly larger displacement projection 24 respectively.

Der Befestigungspin 10 wird bei den hier gezeigten Ausführungsformen lediglich in Einpressrichtung R in die Aufnahme 12 eingepresst. Es ist aber auch denkbar, dass der Befestigungspin 10 am Schaftbereich 18 ein Außengewinde aufweist und in die Aufnahme 12 eingeschraubt werden kann. In der Aufnahme 12 kann dabei ein vorgeschnittenes Gewinde vorgesehen sein, es ist aber auch denkbar, dass das Gewinde des Befestigungspins 10 ein selbstschneidendes Gewinde ist. Aufgrund des weicheren Materials des Bauteils 14 kann der Befestigungspin 10 das Gewinde beim Eindrehen des Befestigungspins 10 selbstständig schneiden. Zum Eindrehen des Befestigungspins 10 ist vorzugsweise am Kopf 16 eine Werkzeugaufnahme vorgesehen, die insbesondere zur Übertragung eines Drehmoments geeignet ist.The fixing pin 10 is in the embodiments shown here only in the pressing R in the recording 12 pressed. But it is also conceivable that the mounting pin 10 at the shaft area 18 has an external thread and into the receptacle 12 can be screwed. In the recording 12 can be provided a pre-cut thread, but it is also conceivable that the thread of the mounting pins 10 a self-tapping thread is. Due to the softer material of the component 14 can the fixing pin 10 the thread when screwing in the fixing pin 10 cut independently. For screwing in the fixing pin 10 is preferably on the head 16 provided a tool holder, which is particularly suitable for the transmission of torque.

Claims

Fixing pin ( 10 ) for insertion into an opening of a component ( 14 ), with a head ( 16 ) and an elongated shaft ( 18 ), the one to the head ( 16 ) adjacent first shaft region ( 20 ) and a second shaft region ( 22 ), wherein the first shaft region ( 20 ) has a smaller diameter (d) than the second shaft region (FIG. 22 ), and where on the head ( 16 ) in the direction of the shaft ( 18 ) projecting, circumferential displacement projection ( 24 ) is provided, which is designed so that this when inserting the mounting pins ( 10 ) into the recording ( 12 ) into the surface ( 26 ) of the recording ( 12 ) can be pressed and material from the component ( 14 ) plastically in the direction of recording ( 12 ) can deform, that this a positive connection with the first shaft portion ( 20 ) of the fixing pin ( 10 ).

Mounting pin according to claim 1, characterized in that the displacement projection ( 24 ) in the insertion direction (R) is tapered.

Mounting pin according to claim 1 or 2, characterized in that the head ( 16 ) between shaft ( 18 ) and predatory projection ( 24 ) in the direction of the shaft ( 18 ) in the axial direction increased area ( 34 ) is provided.

Mounting pin according to one of the preceding claims, characterized in that a to the second shaft portion ( 22 ) subsequent third shaft region ( 40 ) is provided, the one compared to the second shaft area ( 22 ) has a smaller diameter.

Mounting pin according to one of the preceding claims, characterized in that on the shaft ( 18 ) A thread is provided.

Mounting pin according to one of the preceding claims, characterized in that on the head ( 16 ) A tool holder is provided.

Mounting pin according to one of the preceding claims, characterized in that viewed in the axial direction of the displacement projection ( 24 ) preferably completely radially outside the second shaft region ( 22 ) lies.

Mounting pin according to one of the preceding claims, characterized in that the radial inner wall ( 36 ) of the repressive projection ( 24 ) conical to the head ( 16 ) runs inwards.

Assembly with a fixing pin ( 10 ) according to one of the preceding claims and a component ( 14 ), on which the fixing pin ( 10 ), whereby the component ( 14 ) one from the surface ( 26 ) outgoing, substantially cylindrical receptacle ( 12 ) for the fixing pin ( 10 ), and the edge of the receptacle ( 12 ) in the through the first shaft portion ( 20 ) formed undercut protrudes.

An assembly according to claim 9, characterized in that in the unassembled state of the fastening pins ( 10 ) on the surface ( 26 ) of the component ( 14 ) to record ( 12 ) circumferential extension ( 44 ) is provided, whose radius is smaller than the radius of the displacement projection ( 24 ).

An assembly according to claim 9 or 10, characterized in that on the surface ( 26 ) of the component ( 14 ) one to the recording ( 12 ) circumferential recess ( 42 ) is provided whose radius substantially to the radius of the displacement projection ( 24 ) corresponds.

Method for assembling an assembly according to claim 9, 10 or 11, comprising the following steps: - pressing in the fastening pin ( 10 ) into the recording ( 12 ) of the component ( 14 ) until the displacement projection ( 24 ) at the edge of the picture ( 12 ), and - further pressing in the mounting pin ( 10 ), wherein the displacement projection ( 24 ) Material from the edge of the recording ( 12 ) radially inwardly against the first shaft region ( 20 ), so that a positive connection between component ( 14 ) and first shaft region ( 20 ) is formed.