DE29803521U1

DE29803521U1 - Kopplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile

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Publication number: DE29803521U1
Application number: DE29803521U
Authority: DE
Original assignee: Fairchild Fasteners Europe Camloc GmbH
Current assignee: Fairchild Fasteners Europe Camloc GmbH
Priority date: 1998-02-28
Filing date: 1998-02-28
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2008-02-29

Description

C 8 G 54

Fairchild Fasteners Europe - Camioc GmbH Industrxestraße 6

65779 Kelkheim

Keil&Schaafhausen PATENTANWÄLTE

Kopplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile

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Kopplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile, insbesondere zum Befestigen eines Airbag an einer Lenkradspeiche eines Kraftfahr zeugs, mit einem Verbindungszapfen mit einem in zueinander ausgerichtete Öffnungen der Bauteile einsetzbaren Zapfenschaft, welcher sich einerseits, z.B. mittels eines Zapfenkopfes, an eine Außenseite des ersten Bauteils, z.B. auf der Rückseite einer Lenkradspeiche, und andererseits, z.B. über ein Flanschelement, auf eine Außenseite des zweiten Bauteils, z.B. auf der Bodenfläche des Airbag-Gehäuses abstützt, und mit einer auf dem Zapfenschaft aufgenommenen, zwischen dem ersten Bauteil und dem Zapfenschaft wirksame Arretierungsmittel aufweisenden Halteeinrichtung.

Aus der DE-U-9 402 753 ist eine Verschlußeinrichtung dieser Art bekannt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kopplungseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, welche hinsichtlich einfachem Aufbau, der Möglichkeit schneller und sicherer Montage und Demontage, der Fähigkeit hohe Zug- und Druckkräfte aufnehmen zu können, weiter verbessert ist und sich auch für den Einsatz an einem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs mit zentraler Hupe eignet.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Halteeinrichtung eine auf dem Zapfenschaft aufgenommene, sich einerseits an dem Flanschelement und andererseits an dem Zapfen, z.B. an dem Zapfenkopf, abstützende Buchse aus nachgiebigen Material, wie Weichmetall, und eine an dem ersten Bauteil festlegbare, als das Arretierungsmittel dienende Sperrscheibe aufweist, durch deren Öffnung der Zapfen mit der darauf aufgenommenen Buchse hindurchsteckbar ist und welche sich bei Zugbeanspruchung des Zapfens in Richtung des zweiten Bauteils mit einer die Öffnung begrenzenden Sperrkante in das Material der Buchse eindrückt (entsprechend der wegen § 3 Abs. 1 Satz 3 GbmG nicht zum Stand der Technik gehörenden DE-A-196 02 155), und sich die Buchse über ein Federelement gegen das Flanschelement abstützt.

Mit Hilfe einer solchen Kopplungseinrichtung ist ein schnelles und sicheres Befestigen des ersten Bauteils an dem zweiten Bauteil möglich. Die Befestigung erfolgt durch Einstecken des sich an dem zweiten Bauteil abstützenden, die Buchse tragenden 0 Zapfens durch die Öffnung des ersten Bauteils und die Öffnung der auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Bauteils gehaltenen Sperrscheibe mit bei der Montage einfacher gradliniger Fügebewegung. Das von der Sperrscheibe gebildete Arretiermittel läßt zwar bei Montage das Durchstecken des Zapfens zu, bei Zugbeanspruchung auf den Zapfen in entgegengesetzte Richtung krallt sich jedoch die Sperrkante der Sperr scheibe in das weiche Material der Buchse ein, so daß die axiale Verbindung mit zunehmender Zugkraft noch fester wird. Die Demontage kann einfach dadurch bewerkstelligt werden, daß der Verbindungszapfen, welcher bspw. über eine Schraubverbindung mit dem sich auf der Oberseite des zweiten Bauteils abstützenden Flanschelement lösbar verbunden ist, gelöst und aus der Kopplungseinrichtung herausgezogen wird. Aufgrund des Federlelements wird die Betätigung einer zentral in dem Lenkrad eines Kraftfahrzeugs angeordneten Hupe möglich.

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Das Federelement kann als Schraubenfeder, Tellerfeder, Blattfeder oder als Kunststoffpuffer, z.B. aus einem Polymer, ausgebildet sein.

Die Federkonstante des Federelements ist vorzugsweise derart ausgebildet, daß normale Beschleunigungen bzw. Stöße, welche beim Fahren eines Kraftfahrzeugs auftreten, abgefangen werden.

Die Sicherung der Kopplungseinrichtung wird dann noch weiter verbessert, wenn der Verbindungszapfen als Gewindezapfen ausgebildet ist. Dann drückt sich nämlich bei Zugbeanspruchung das nachgiebige Material der auf dem Zapfen gelagerten Buchse unter der Einwirkung der Sperrkante der Sperrscheibe in die

Gewindegänge ein. .,...- .........

Die Sperrscheibe kann bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung bspw. mittels eines, z.B. einstückig mit dieser ausgebildeten Käfigelements, vorzugsweise mit Radialspiel, an 0 dem ersten Bauteil gehalten sein, wobei das Radialspiel für einen Toleranzausgleich sorgt.

Das Käfigelement kann bspw. mittels Biegelaschen an dem ersten Bauteil festlegbar oder, was die Montage noch mehr erleichtert, in die Montageöffnung des ersten Bauteils einklipsbar ausgebildet sein.

Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß sich das zweite Bauteil an dem ersten Bauteil über ein zweites Federelement abstützt. Hierdurch wird Spiel vermieden, das durch die Elastizität der einzelnen Bauteile entstehen könnte.

Die lösbare Befestigung des Zapfens an dem Flanschelement kann in besonderer Ausgestaltung der Erfindung, z.B. über eine mit

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dem Flanschelement fest verbundene bzw., noch einfacher, als Gewindedurchzug des Flanschelements selbst ausgebildete Mutter, verschraubt sein.

Zur einfacheren Montage an Ort und Stelle kann in teilweiser Vormontage das Flanschelement bspw. in das zweite Bauteil, z.B. in den Boden des Airbag-Gehäuses, eincrimpbar sein.

Die Montage und Demontage der erfundenen Kopplungseinrichtung gestaltet sich dann besonders einfach, wenn Zapfen, Flanschelement, Buchse und gegebenenfalls Federelement zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem zweiten Bauteil verbindbaren vormontierten Kopplungsoberteil zusammengefaßt sind und/oder das Käfigelement und die Sperrscheibe zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem ersten Bauteil verbindbaren vormontierten oder einteilig ausgebildeten Kopplungsunterteil zusammengefaßt sind.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von deren Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. la bis Ic eine erfindungsgemäße Kopplungseinrich-. tung gemäß einem ersten Ausführungsbei

spiel vor der Montage in Seitenansicht, in Ansicht aus Richtung B sowie im Vertikalschnit A-A, und

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Fig. 2a bis 2c Darstellungen entsprechend den Fig. la

bis lc für eine andere Ausführungsform der Erfindung,

Die in den Fig. la bis Ic dargestellte Kopplungseinrichtung dient dem lösbaren Verbinden zweier Bauteile, bspw. dem Befestigen eines Airbag an den Lenkradspeichen eines Kraftfahrzeugs. Die Kopplungseinrichtung weist einen Verbindungszapfen 3 auf, dessen Zapfenschaft 6 in zueinander ausgerichteten Montageöffnungen der Bauteile einsetzbar ist. Der Verbindungszapfen 3 stützt sich einerseits, z.B. mittels eines Zapfenkopfes 7, an einer Außenseite des ersten Bauteils, z.B. auf der Rückseite einer Lenkradspeiche, und andererseits, z.B. über ein Flanschelement 9, auf eine Außenseite des zweiten Bauteils, z.B. auf der Bodenfläche eines Airbag-Gehäuses, ab.

Auf dem Zapfenschaft 6 ist eine Halteeinrichtung 13 aufgenommen, welche zwischen dem ersten Bauteil und dem Zapfenschaft 6 wirksame Arretierungsmittel aufweist. Die Halteeinriehtung 0 13 weist eine auf dem Zapfenschaft 6 aufgenommene Buchse 14 aus nachgiebigem Material, wie Weichmetall, auf, welche sich einerseits an dem Flanschelement 9 und andererseits an dem Zapfen 3, z.B. an dem Zapfenkopf 7, abstützt. Die Halteeinrichtung 13 weist ferner eine als Arretierungsmittel dienende Sperrscheibe 12 auf, durch deren Öffnung 15 der Zapfen 3 mit der darauf aufgenommenen Buchse 14 hindurchsteckbar ist. Bei Zugbeanspruchung des Zapfens 3 in Richtung des zweiten Bauteils 2 drückt sich eine die Öffnung 15 begrenzende Sperrkante 16 der Sperrscheibe 12 in das Material der Buchse 14 ein, so daß die axiale Festlegung des Verbindungszapfens 3 in der Kopplungseinrichtung noch verbessert wird.

Der Verbindungszapfen 3 ist als Gewindezapfen ausgebildet, so daß er mit dem Ende des Zapfenschaftes 6 in eine Mutter 25 eingeschraubt werden kann. Die Mutter 2 5 kann ein besonderes

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Bauteil sein, welches sich auf der Oberseite des Flanschelements 9 abstützt, sie kann aber bspw. auch mit dem Flanschelement 9 als Stanzeinpressmutter oder als Nietmutter, Schweißmutter, Bördelmutter oder dergleichen mit dem Flanschelement 9 fest verbunden sein. In dem dargestellten Beispiel ist die Mutter 25 als Gewindedurchzug des Flanschelements 9 ausgebildet.

Die Sperrscheibe 12 ist einstückig mit einem Käfigelements 17

1-0 ausgebildet und durch dieses an dem ersten Bauteil 1 gehalten, indem Biegelaschen 18 durch Öffnungen des ersten Bauteils hindurchgreifen und einrasten. Diese Art der Festlegung des Käfigelements 17 in dem ersten Bauteil läßt ein Radialspiel zu, welches die Montage der Kupplungseinrichtung in Beziehung zu den Montageöffnungen der beiden Bauteile erleichtert.

Das zweite Bauteil stützt sich über ein (nicht dargestelltes) zweites Federelement auf dem ersten Bauteil ab, um Spiel zu vermeiden, das durch die Elastizität der Bauteile entstehen 0 könnte. Das zweite Federelement kann z.B. mittels einer an dem ersten Bauteil anliegenden Haltescheibe an einer Ausweitung 21 der Buchse 14 gehalten oder über z.B. aus dem Material des Flanschelements 9 gezogenen Niete an dem Flanschelement 9 befestigt sein. Das zweite Federelement kann dabei mehrere 5 Federarme aufweisen, welche durch Aussparungen des zweiten Bauteils hindurchgreifen und sich in dem montierten Zustand auf der Oberseite des ersten Bauteils abstützen. Das Flanschelement 9 kann in das zweite Bauteil, z.B. in den Boden eines Airbag-Gehäuses, eingecrimpt sein, indem entsprechende Crimparme Aussparungen des zweiten Bauteils durchgreifen. Um die ebene Anlage des zweiten Bauteils an dem ersten Bauteil nicht zu beeinträchtigen, kann das zweite Bauteil angrenzend an die äußeren Aussparungen zur Aufnahme der nach innen umgebogenen Crimparmendabschnitte aufgewölbt.

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Die Buchse 14 stützt sich über ein Federelement 1 gegen das Flanschelement 9 ab. Zu diesem Zweck hat die Buchse 14 eine Aufweitung 21 zur Anlage des Federelements 1. Gemäß Fig. la bis Ic ist das Federelement 1 als Schraubenfeder, gemäß Fig. 2a bis 2c als Kunststoffpuffer ausgebildet.

Federelement 1, Zapfen 3, Flanschelement 9 und Buchse 14 können zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem zweiten Bauteil verbindbaren vormontierten Kopplungsoberteil 27 zusammengefaßt sein, ebenso wie das Käfigelement 17 und die Sperrscheibe 12 zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem ersten Bauteil verbindbaren einteilig ausgebildeten Kopplungsunterteil 28 zusammenfaßbar sind. Dann können sowohl das Kopplungsoberteil 27 an dem zweiten Bauteil als auch das Kopplungsunterteil 2 8 an dem ersten Bauteil vormontiert und beide so vormontierten Bauelemente auf einfache Weise endgültig zusammengefügt werden. Eine Demontage ist auf einfache Weise dadurch möglich, daß der als Gewindebolzen ausgebildete Verbindungszapfen 3 aus der Kopplungseinrichtung herausgeschraubt wird.

Die erfindungsgemäße Kopplungseinrichtung kann einer einmalig aufgebrachten hohen Axialkraft standhalten, indem sich die Sperrscheibe 12 mit ihrer Sperrkante 16 in die Buchse 14 aus nachgiebigen Material, wie Weichmetall eingräbt. Es entstehen Furchen, welche sich bis in die Gewindegänge des Zapfenschaftes 6 eindrücken. Die erfundene Kopplungseinrichtung dient in erster Linie der Montage eines Airbags im Zentrum eines Kraftfahrzeuglenkrads. Das Federelement 1 gestattet dabei die Betätigung einer zentral im Lenkrad eines Kraftfahrzeugs vorgesehenen Hupe.

Weitere Einzelheiten der Konstruktion, der Montage und Demontage der Kupplungseinrichtung können der DE-A 196 02 155

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entnommen werden, deren Inhalt zum Gegenstand der vorliegenden Offenbarung gemacht wird.

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Bezugszeichenliste

1	Federelement
3	Verbindungszapfen
6	Zapfenschaft
7	Zapfenkopf
9	Flanschelement
12	Sperrscheibe
13	Halteeinrichtung
14	Buchse
15	Öffnung der Sperrscheibe
16	Sperrkante
17	Käfigelement
18	Biegelaschen
21	Aufweitung
25	Mutter
27	Kopplungsoberteil
28	Kopplungsunterteil

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Claims

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Schutzansprüche:

1. Kopplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden zweier Bauteile, insbesondere zum Befestigen eines Airbag an Lenkradspeichen eines Kraftfahrzeugs, mit einem Verbindungszapfen (3) mit einem in zueinander ausgerichtete Öffnungen der Bauteile einsetzbaren Zapfenschaft (6), welcher sich einerseits, z.B. mittels eines Zapfenkopfes (7), an einer Außenseite des ersten Bauteils, z.B. auf der Rückseite einer Lenkradspeiche, und andererseits, z.B. über ein Flanschelement (9), auf einer Außenseite des zweiten Bauteils, z.B. auf der Bodenfläche eines Airbag-Gehäuses abstützt, und mit einer auf dem Zapfenschaft (6) aufgenommenen, zwischen dem ersten Bauteil und dem Zapfenschaft (6) wirksame Arretierungsmittel aufweisenden Halteeinrichtung (13), dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (13) eine auf dem Zapfenschaft (6) aufgenommene, sich einerseits an dem Flanschelement (9) und andererseits an dem Verbindungszapfen (3), z.B. an dem Zapfenkopf (7), abstützende Buchse (14) aus nachgiebigem Material, wie Weichmetall, und eine an dem ersten Bauteil festlegbare, als die Arretierungsmittel dienende Sperrscheibe

(12) aufweist, durch deren Öffnung (15) der Verbindungszapfen (3) mit der darauf aufgenommenen Buchse (14) hindurchsteckbar ist und welche sich bei Zugbeanspruchung des Verbindungszapfens (3) in Richtung des zweiten Bauteils mit einer die Öffnung (15) begrenzenden Sperrkante (16) in das Material der Buchse (14) eindrückt, und sich die Buchse (14) über ein Federelement (1) gegen das Flanschelement (9) abstützt.

2. Kopplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (1) als Schraubenfeder,

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Tellerfeder, Blattfeder oder als Kunststoffpuffer z.B. aus einem Polymer, ausgebildet ist.

3. Kopplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkonstante des Federelements (1) derart ausgebildet ist, daß normale Beschleunigungen bzw. Stöße, welche beim Fahren eines Kraftfahrzeugs auftreten, abgefangen werden.

4. Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungszapfen (3) als Gewindezapfen ausgebildet ist.

5. Kopplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrscheibe (12) mittels eines z.B. einstückig mit dieser ausgebildeten Käfigelements (17), vorzugsweise mit Radialspiel, an dem ersten Bauteil gehalten ist.

6. Kopplungseinrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Käfigelement (17) mittels Biegelaschen (18) an dem ersten Bauteil festlegbar oder in die Öffnung des ersten Bauteils einklipsbar ausgebildet ist.

7. Kopplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Bauteil an dem ersten Bauteil über ein zweites Federelement abgestützt ist.

8. Kopplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschelement (9) mit dem Verbindungszapfen (3), z.B. über eine mit dem Flanschelement (9) fest verbundene bzw. als Gewindedurchzug

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des Flanschelements (9) ausgebildete Mutter (25), verschraubt ist.

9. Kopplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschelement (9) in das zweite Bauteil (2), z.B. in den Boden des Airbag-Gehäuses, eincrimpbar ist.

10. Kopplungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungszapfen (3),

Flanschelement (9), Buchse (14) und gegebenenfalls zweites Federelement (19) zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem zweiten Bauteil (2) verbindbaren vormontierten Kopplungsoberteil (27) zusammengefaßt sind.
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11. Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Käfigelement (17) und die Sperrscheibe (12) zu einem einheitlich handhabbaren und mit dem ersten Bauteil verbindbaren vormontierten oder einteilig ausgebildeten Kopplungsunterteil (28) zusammengefaßt sind.

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