DE102012005572B4

DE102012005572B4 - Clip zum Befestigen eines Bauteils

Info

Publication number: DE102012005572B4
Application number: DE102012005572.2A
Authority: DE
Inventors: Jens Bunte; Christian Kempf; Frank Rosemann
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2020-01-23
Anticipated expiration: 2032-03-21
Also published as: DE102012005572A1

Abstract

Clip zum Befestigen eines ersten Bauteils (12) an einem zweiten Bauteil (14), wobei der ringförmige Clip (10) eine umfangsseitige Öffnung (10a) aufweist und über diese auf ein festes, das erste Bauteil (12) über eine Ausnehmung (12a) durchragendes Hinterschnittteil (16) bis in eine Endstellung aufschiebbar ist, wobei das Hinterschnittteil (16) ein am zweiten Bauteil (14) befestigter, im Querschnitt T-förmiger Bolzen mit einem Bolzenschaft (16a) und einem Bolzenkopf (16b) ist, wobei in der Endstellung der Clip (10) mit seinen radial nach innen ragenden Haltenasen (18) unter den Bolzenkopf (16b) des Hinterschnittteils (16) aufgeschoben ist, und dass die Haltenasen (18) des Clips (10) den Bolzenkopf (16b) hintergreifen, so dass in der Endstellung der Clip (10) eine Vorspannung in Richtung der Mittelachse des Bolzens auf das erste Bauteil (12) ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass am Clip (10) ferner radial nach innen ragende, federnd nachgiebige Rastnasen (20) vorgesehen sind, die zum ersten Bauteil (12) ragende, in dessen Ausnehmung (12a) formschlüssig eingreifende Vorsprünge (20a; 20b) aufweisen, und dass in der Endstellung die am Clip (10) ausgebildeten Rastnasen (20) mit deren Vorsprüngen (20a; 20b) das erste Bauteil (12) in Querrichtung zur Mittelachse des Bolzens (16) automatisch fixieren, und zwar unter Herstellung eines gezielten Formschlusses zwischen den Vorsprüngen (20a; 20b) und der Ausnehmung (12a) des ersten Bauteils (12), wodurch Relativbewegungen zwischen den beiden Bauteilen (12, 14) quer zur Bolzenachse des Hinterschnittteils (16) vermieden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Clip zum Befestigen eines ersten Bauteils an einem zweiten Bauteil, insbesondere eine Radhausschale an einem Karosserieblech von Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Derartige Clips, auch Schiebeclips genannt, ermöglichen eine einfache und sehr tragfähige Befestigung von flächigen Bauteilen bei günstigen Toleranzausgleichen und eignen sich zum Beispiel zur Befestigung von Radhausschalen aus Kunststoff, die häufig eine geometrisch relativ komplexe Konfiguration aufweisen. Das flächige Bauteil wird mit seinen Ausnehmungen auf vom festen Bauteil abragende Hinterschnittteile aufgesteckt und anschließend der Clip unter Vorspannung aufgeschoben.
Aktuell werden Radlaufschalen unter Verwendung von solchen Schiebeclips an Stahl- als auch Aluminiumkarossen befestigt. Der Clip wird dabei durch seitliches Aufschieben in radialer Richtung unter ein hinterschnittiges Bauteil, zum Beispiel T-Bolzen zur kraft- und formschlüssigen Befestigung gebracht. Die beim Aufschieben aufzuwendende Kraft wird durch die am Anbauteil resultierende Klemmkraft definiert. Die maximale Kraft zur Vermeidung einer Relativbewegung bei Erschütterung des Trägerteils ist dabei abhängig von der Montagekraft. Der Formschluss wird dabei nur in Richtung der Achse des Bolzens.
Durch die mögliche Relativbewegung zwischen Radlaufschale und Karosseriebau quer zur Bolzenachse (parallel zur Montagerichtung des Schiebeclips) kann es zum Beispiel zu Scheuerstellen am Karosseriebau kommen. Diese wiederum können zum Beispiel zu Korrosion führen.
Aus der DE 10 2005 020 011 A1 ist ein gattungsgemäßer Clip bekannt. Aus der GB 2 307 508 A ist ein weiterer Clip bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Clip der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, der bei geringem, baulichem Mehraufwand und ohne Änderung des Montageablaufs eine verbesserte Befestigung des flächigen Bauteils ermöglicht.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte und besonders zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass am Clip radial nach innen ragende, federnd nachgiebige Rastnasen vorgesehen sind, die zum flächigen Bauteil ragende, in dessen Ausnehmung formschlüssig eingreifende Vorsprünge aufweisen. Während bei dem bekannten Clip dessen Haltenasen das flächige Bauteil senkrecht gegen das feste Bauteil mit dem Hinterschnittteil vorspannen, sorgen die zusätzlich vorgesehenen Rastnasen für einen Formschluss der Verbindung in Querrichtung dazu, wodurch zum Beispiel Relativbewegungen aufgrund von Schwingungsbeanspruchungen, etc. vermieden sind. Dabei ist jedoch der Toleranzausgleich innerhalb der Befestigungsstelle nicht beeinträchtigt.
Erfindungsgemäß ist also der Clip derart zu gestalten, dass Relativbewegungen zwischen Karosserie und Radlaufschale quer zur Bolzenachse ebenfalls durch Formschluss vermeiden werden. Der für diesen Formschluss zur Verfügung stehende Platz ist jedoch toleranzbedingt nicht exakt zu definieren. Die Erfindung umfasst, diese Toleranz durch kleine Rastfinger, die je nach Lage des Anbauteils in Stufen verrasten, auszugleichen.
Die Vorsprünge des Clips können treppenförmig schräg ausgebildet sein und rasten je nach Montagelage des flächigen Bauteils bzw. je nach Position der Ausnehmung relativ zum Hinterschnittteil mehr oder weniger in die Ausnehmung formschlüssig ein. Allgemeiner ausgedrückt kann daher die Verrastung zum Beispiel durch eine stufenförmige Raste realisiert werden oder durch einzelne Rastnasen. Um die Toleranzen möglichst eng zu halten, können die Rastnasen auch zum Beispiel in zwei Reihen, versetzt um den halben Rastenabstand, angeordnet werden.
Alternativ können die Vorsprünge durch in sich federnd nachgiebige, in die Ausnehmung einragende Rastfinger gebildet sein. Diese Lösung bietet sich insbesondere bei einem aus Kunststoff gefertigten Clip an, bei dem die Rastfinger fertigungstechnisch günstig an die Rastnasen anformbar sind. Gegebenenfalls können dabei mehrere, zueinander versetzte Reihen von Rastfingern vorgesehen sein, die eine engere Rastierung bzw. einen feinfühligeren Toleranzausgleich an der Befestigungsstelle ermöglichen.
Konstruktiv vorteilhaft können in Umfangsrichtung beabstandet zu den Haltenasen zumindest zwei diametral gegenüberliegende Rastnasen vorgesehen sein, die einen ausreichenden Formschluss in Querrichtung der Befestigung herstellen.
Bevorzugt wird jedoch vorgeschlagen, dass bei vier radial nach innen ragenden Haltenasen des Clip drei dazwischen angeordnete Rastnasen vorgesehen sind, die einen statisch bestimmten Formschluss in allen Querrichtungen sicherstellen. Dabei können besonders vorteilhaft von den vier Haltenasen jeweils zwei diametral gegenüberliegend ausgerichtet sein und die dazwischen liegenden Rastnasen im Wesentlichen ein Dreieck bilden.
Das Hinterschnittteil ist in an sich bekannter Weise ein im Querschnitt T-förmiger Bolzen, der an dem festen Bauteil befestigt, insbesondere mit diesem verschweißt ist. Der Clip kann fertigungstechnisch günstig aus Kunststoff, zum Beispiel als Spritzgussteil, oder aus Federstahl, zum Beispiel als Stanzteil, hergestellt sein.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der beiliegenden, schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Draufsicht auf einen Clip zum Befestigen einer Radhausschale an einem festen Karosserieteil eines Kraftfahrzeugs, wobei der Clip mit einem Bolzen als Hinterschnittteil zusammenwirkend vier Haltenasen und drei Rastnasen aufweist;
2 den Clip in einem Teilschnitt gemäß Linie II - II der 1; und
3 einen Schnitt gemäß Linie III - III der 1 mit alternativer Darstellung der Vorsprünge an den Rastnasen rechtsseitig als treppenförmig schräg angeordnete Vorsprünge und linksseitig als federnd nachgiebige Rastfinger.

Die 1 und 2 zeigen einen ringförmigen Clip 10 zur Befestigung eines flächigen Bauteils bzw. einer nur angedeuteten Radhausschale 12 an einem festen Bauteil bzw. einem Karosserieblech 14 eines Kraftfahrzeugs, wobei an der dargestellten Befestigungsstelle an dem Karosserieblech - 14 ein im Querschnitt etwa T-förmiger Bolzen 16 als Hinterschnittteil mittels einer Schweißverbindung befestigt ist, der eine im Durchmesser größere Ausnehmung 12a der Radhausschale 12 durchragt.
Der Clip 10 (1) weist eine umfangsseitige Öffnung 10a auf, die ein Aufstecken des Clip 10 auf den Schaft 16a des Bolzens 16 ermöglicht, die aber kleiner als der im Durchmesser größere Kopf 16b ist.
Ferner weist der Clip 10 vier radial nach innen ragende Haltenasen 18 auf, die wie ersichtlich über den Umfang des Clips 10 gleichmäßig verteilt sind, wobei sich jeweils zwei Haltenasen 18 diametral gegenüberliegen. Im montierten Zustand des Clips 10 hintergreifen die radial nach innen ragenden Haltenasen 18 den Kopf 16b, wobei der Clip 10 eine definierte Vorspannung in senkrechter Richtung bzw. in Richtung der Mittelachse des Bolzens 16 auf die Radhausschale 12 ausübt.
An den Haltenasen 18 (3) sind nach oben ausgeformte Erhöhungen 18a angeformt, die an den Kopf 16b in Montagelage angrenzen und als Lagesicherung für den Clip 10 dienen.
Zwischen den Haltenasen 18 (1) sind drei radial nach innen ragende Rastnasen 20 vorgesehen, die federnd nachgiebig und schräg nach unten in die Ausnehmung 12a der Radhausschale 12 einragen und die treppenförmige Vorsprünge 20a aufweisen, die, wie aus 2 ersichtlich ist, formschlüssig die Ausnehmung 12a hintergreifen.
Die gemäß 1 in ihrer Anordnung ein Dreieck bildenden Rastnasen 20 sichern die Radhausschale 12 formschlüssig in Querrichtung zum Bolzen 16, wobei die Vorsprünge 20a je nach Position der Radhausschale 12 bzw. deren Ausnehmung 12a mehr oder weniger in die Randbereiche der Ausnehmung 12a eingreifen.
Zur Befestigung der Radhausschale 12 an dem festen Karosserieblech 14 mittels des Clips 10 wird nach dem Aufstecken der Radhausschale 12 auf den Bolzen 16 der Clip 10 über dessen Öffnung 10a mit seinen Haltenasen 18 unter Vorspannung unter den Kopf 16b des Bolzens 16 aufgeschoben (wie in 1 gezeichnet), wobei in der Endstellung die Rastnasen 20 mit deren Vorsprüngen 20a die Radhausschale 12 in Querrichtung automatisch fixieren.
Die 3 zeigt nochmals skizzenhaft die Befestigungsanordnung mit dem Bolzen 16 und dem Clip 10, wobei rechtsseitig der Zeichnung die Vorsprünge 20a der Rastnasen 20 treppenförmig wie vorbeschrieben und linksseitig als alternative Ausgestaltung als in sich federnd nachgiebige, nach unten definiert abragende Rastfinger 20b ausgeführt sind.
Die Rastfinger 20b können in zwei zueinander versetzten Reihen (nur angedeutet) ausgebildet sein, um eine engere Rastierung bzw. einen feinfühligeren Toleranzausgleich zwischen dem Bolzen 16 und der Position der Ausnehmung 12a dazu formschlüssig herzustellen.
Die federnd nachgiebigen Rastfinger 20b werden bei der Montage des Clips 10 zunächst verformt und rasten dann in die Ausnehmung 12a unter Herstellung eines gezielten Formschlusses in Querrichtung ein.
Der Clip 10 kann aus Federstahl in einem Stanzvorgang oder aus Kunststoff zum Beispiel durch Spritzgießen hergestellt sein.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und nicht auf die beschriebene Befestigung einer Radhausschale 12 an einem Karosserieblech 14 beschränkt, sondern kann auch an anderen, vergleichbaren Clipsbefestigungen eingesetzt sein.
Die treppenförmigen Vorsprünge 20a an den Rastnasen 20 des Clips 10 können gegebenenfalls auch tellerförmig, stabförmig oder bogenförmig ausgeführt sein, um einen gewünschten Formschluss der Radhausschale 12 in Querrichtung relativ zum Karosserieblech 14 herzustellen.

Claims

Clip zum Befestigen eines ersten Bauteils (12) an einem zweiten Bauteil (14), wobei der ringförmige Clip (10) eine umfangsseitige Öffnung (10a) aufweist und über diese auf ein festes, das erste Bauteil (12) über eine Ausnehmung (12a) durchragendes Hinterschnittteil (16) bis in eine Endstellung aufschiebbar ist, wobei das Hinterschnittteil (16) ein am zweiten Bauteil (14) befestigter, im Querschnitt T-förmiger Bolzen mit einem Bolzenschaft (16a) und einem Bolzenkopf (16b) ist, wobei in der Endstellung der Clip (10) mit seinen radial nach innen ragenden Haltenasen (18) unter den Bolzenkopf (16b) des Hinterschnittteils (16) aufgeschoben ist, und dass die Haltenasen (18) des Clips (10) den Bolzenkopf (16b) hintergreifen, so dass in der Endstellung der Clip (10) eine Vorspannung in Richtung der Mittelachse des Bolzens auf das erste Bauteil (12) ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass am Clip (10) ferner radial nach innen ragende, federnd nachgiebige Rastnasen (20) vorgesehen sind, die zum ersten Bauteil (12) ragende, in dessen Ausnehmung (12a) formschlüssig eingreifende Vorsprünge (20a; 20b) aufweisen, und dass in der Endstellung die am Clip (10) ausgebildeten Rastnasen (20) mit deren Vorsprüngen (20a; 20b) das erste Bauteil (12) in Querrichtung zur Mittelachse des Bolzens (16) automatisch fixieren, und zwar unter Herstellung eines gezielten Formschlusses zwischen den Vorsprüngen (20a; 20b) und der Ausnehmung (12a) des ersten Bauteils (12), wodurch Relativbewegungen zwischen den beiden Bauteilen (12, 14) quer zur Bolzenachse des Hinterschnittteils (16) vermieden sind.
Clip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (20a) treppenförmig schräg zur Ausnehmung (12a) ausgebildet sind.
Clip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge durch federnd nachgiebige, in die Ausnehmung (12a) einragende Rastfinger (20b) gebildet sind.
Clip nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Rastnasen (20) mehrere, zueinander versetzte Reihen von Rastfingern (20b) angeordnet sind.
Clip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Umfangsrichtung beabstandet zu den Haltenasen (18) zumindest zwei diametral gegenüberliegende Rastnasen (20) vorgesehen sind.
Clip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vier radial nach innen ragende Haltenasen (18) und drei dazwischen angeordnete Rastnasen (20) angeordnet sind.
Clip nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass von den vier Haltenasen (18) jeweils zwei diametral gegenüberliegend ausgerichtet sind und die dazwischen liegenden Rastnasen (20) im Wesentlichen ein Dreieck bilden.
Clip nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Kunststoff gefertigt ist.
Clip nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass er aus Federstahl hergestellt ist.