DE102013214269B3 - Längsverschiebliche Clipverbindung - Google Patents

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Abstract

Clipverbindung, mit einem ersten Bauteil und einem davon abstehenden männlichen Fixierelement, das mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene Kugeln oder zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene kugelige Abschnitte aufweist. Auf das männliche Fixierelement ist ein Clipelement aufgeclipst. Das Clipelement weist zwei Formschlusselemente auf, die von außen her an dem Fixierelement anliegen und zwischen die Kugeln oder die kugeligen Abschnitte eingreifen. Die Formschlusselemente erstrecken sich jeweils in einer Längsrichtung, so dass das Clipelement im aufgeclipsten Zustand in Längsrichtung relativ zu dem Fixierelement und zu dem ersten Bauteil translatorisch verschiebbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Clipverbindung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Eine derartige, Clipverbindung ist aus dem älteren, erteilten Patent der Anmelderin, DE 10 2012 206 938 B3 , bekannt. Zum technischen Hintergrund der vorliegenden Erfindung zählen die US 2002/0 197 107 A1 , DE 10 2010 040 547 A1 sowie die DE 103 34 734 A1 .
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Clipverbindung zu schaffen, mit der gewisse Lagetoleranzen ausgeglichen werden können.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Ausgangspunkt der Erfindung ist eine Clipverbindung mit einem ersten Bauteil, von dem ein „männliches Fixierelement” absteht. Das „männliche Fixierelement” weist mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene Kugeln oder zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene kugelige Abschnitte auf. Die Mittelpunkte der beiden Kugeln bzw. kugeligen Abschnitte liegen auf einer Geraden, die vorzugsweise senkrecht zu dem ersten Bauteil oder senkrecht zu einer Tangentialfläche im Aufstandspunkt einer der beiden Kugeln auf dem ersten Bauteil ist.
  • Das männliche Fixierelement kann z. B. aus Stahl, Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, o. ä. bestehen. Das erste Bauteil kann ebenfalls aus Stahl, Aluminium, Kunststoff, insbesondere faserverstärktem Kunststoff, o. ä. bestehen.
  • Das männliche Fixierelement kann beispielsweise mit dem ersten Bauteil verschweißt oder in anderer Weise daran befestigt oder auch einstückig mit dem ersten Bauteil verbunden sein (z. B. durch Spritzen des ersten Bauteils und des „männlichen Fixierelements” in ein und demselben Arbeitsgang).
  • Auf das von dem ersten Bauteil abstehende männliche Fixierelement ist ein Clipelement aufgeclipst. Über eine derartige Clipverbindung kann ein zweites Bauteil oder eine zu fixierende Komponente mit dem Clipelement und somit mit dem Fixierelement bzw. dem ersten Bauteil verbunden werden.
  • Für derartige Clipverbindungen gibt es nahezu eine unbegrenzte Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Beispielsweise kann im Fahrzeugbau eine derartige Clipverbindung zum Festclipsen eines Kabelbaums an einem Karosserieelement des Fahrzeugs oder an einem anderen Fahrzeugbauteil verwendet werden.
  • Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das Clipelement mindestens zwei Formschlusselemente aufweist, die von außen her an dem Fixierelement anliegen und zwar derart, dass sie formschlüssig zwischen die Kugeln oder kugeligen Abschnitte eingreifen, wobei sich die Formschlusselemente jeweils in einer Längsrichtung des Clipelements erstrecken, so dass das Clipelement im aufclipsten Zustand in Längsrichtung relativ zu dem Fixierelement und zu dem ersten Bauteil verschiebbar ist.
  • Denkt man an das Anwendungsbeispiel der Befestigung eines Kabelbaums an einem derartigen männlichen Fixierelement, so leuchtet es ein, dass es von Vorteil ist, wenn die Clipverbindung gewisse Lagetoleranzen des Clipelements in Bezug auf den Kabelbaum bzw. des männlichen Fixierelements in Bezug auf das erste Bauteil kompensieren kann. Durch den „Verschiebefreiheitsgrad” des Clipelements in Bezug auf das männliche Fixierelement können derartige Lagetoleranzen problemlos ausgeglichen werden.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass das auf das männliche Fixierelement aufgeclipste Clipelement sich nicht nur in Längsrichtung der Formschlusselemente in Bezug auf das männliche Fixierelement verschieben kann, sondern sich auch relativ zu dem männlichen Fixierelement drehen kann und zwar insbesondere um die Achse, auf der die Mittelpunkte der beiden Kugeln bzw. kugeligen Elemente liegen. Somit können nicht nur translatorische Lagetoleranzen ausgeglichen werden, sondern auch gewisse Lagetoleranzen in Drehrichtung.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist das Clipelement einen gehäuseartigen Rahmen auf, von dessen Innenseite die mindestens zwei Formschlusselemente abstehen. Vorzugsweise stehen die Formschlusselemente voneinander gegenüberliegenden Längsseiten des Rahmens ab.
  • Der Rahmen ist also vorzugsweise länglich ausgebildet. Beispielsweise kann der Rahmen die Form eines Rechtecks oder eine rechteckähnliche Form (z. B. mit abgerundeten Ecken) haben.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eines der Formschlusselemente biegeelastisch ausgebildet, z. B. in der Form einer Blattfeder.
  • Ein derartiges Clipelement kann äußerst kostengünstig als Spritzgussteil aus Kunststoff hergestellt sein.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Clipelement in einer Aufschieberichtung auf das männliche Fixierelement aufschiebbar ist. Die Aufschieberichtung ist parallel zu der Geraden, auf der die Mittelpunkte der beiden Kugeln bzw. der kugeligen Elemente des männlichen Fixierelements liegen.
  • Mindestens eines der Formschlusselemente kann so angeordnet sein, dass es entgegen der Aufschieberichtung von der Innenseite des Rahmens des Clipelements absteht. Dadurch kann erreicht werden, dass eine zum Aufschieben bzw. Aufclipsen des Clipelements erforderliche Kraft (deutlich) kleiner ist als eine zum Abziehen des auf aufgeclipsten Clipelements erforderliche Abziehkraft.
  • Durch die Gestaltung und Anordnung bzw. Anstellung der Formschlusselemente in Bezug auf den Rahmen und die Kugeln bzw. kugeligen Elemente können die Aufschiebe- und Abziehkräfte eingestellt werden. Vorzugsweise sind die Formschlusselemente so gestaltet und angeordnet, dass die Abzugskraft im Bereich zwischen 1,5 und 4,5 mal so groß wie die Aufschiebekraft ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Abziehkraft annähernd oder exakt doppelt so groß wie die Aufschiebe- bzw. Aufclipkraft ist.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass von einer Außenseite des Rahmens des Clipelements ein Haltearm, Halteelement o. ä. abstehet, über das ein zweites Bauteil oder eine zu fixierende Komponente mit dem Clipelement verbunden ist. Dieses „Halteelement” kann beim „Anwendungsfall Kabelbaumbefestigung” in den Kabelbaum eingewickelt sein.
  • Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die einzige
  • 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung in schematischer Darstellung.
  • 1 zeigt eine Clipverbindung 1 mit einem ersten Bauteil 2, von dem ein männliches Fixierelement 3 absteht, das durch zwei miteinander verbundene Kugeln 3a, 3b gebildet ist. Die beiden Kugeln können z. B. über eine Schweißverbindung 4 stoffschlüssig miteinander verbunden sein. Die untere Kugel 3b ist bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel über eine Schweißverbindung 5 auf das erste Bauteil 2 aufgeschweißt. Alternativ dazu kann das männliche Fixierelement 3 auch in anderer Weise mit dem Bauteil 2 verbunden sein, z. B. über eine Schraubverbindung, eine Nietverbindung o. ä.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, liegen die Mittelpunkte der beiden Kugeln auf einer gemeinsamen Geraden, die hier senkrecht zur Tangentialebene des ersten Bauteils 2 im Aufstandspunkt 6 der unteren Kugel 3b auf der Oberseite des ersten Bauteils 2 ist.
  • Auf das männliche Fixierelement 3 ist ein Clipelement 7 aufgeclipst.
  • Das Clipelement 7 weist einen Rahmen mit Längsseiten 7a, 7b auf, die sich senkrecht zur Zeichenebene erstrecken und mit Breitenseiten, die sich parallel zur Zeichenebene erstrecken, welche in der hier gezeigten Schnittdarstellung nicht zu sehen sind und welche die beiden Längsseiten 7a, 7b miteinander verbinden. Definitionsgemäß sind die Längsseiten 7a, 7b länger als die Breitseiten des Rahmens des Clipelements 7.
  • Von Innenseiten der beiden einander gegenüberliegenden Längsseiten 7a, 7b stehen zwei biegeelastische, blattfederartige Formschlusselemente 7c, 7d ab.
  • Beim Aufschieben des Clipelements 7 in einer Aufschieberichtung 8 auf das männliche Fixierelement 3 biegen sich die beiden Formschlusselemente 7c, 7d elastisch nach oben und federn dann wieder zurück, bis sie zwischen die beiden Kugeln 3a, 3b – wie in 1 dargestellt – eingerastet sind.
  • Wie aus 1 ersichtlich ist, stehen die beiden Formschlusselemente 7c, 7d in einer der Aufschieberichtung 8 entgegengesetzten Richtung von den Innenseiten der beiden Längsseiten 7a, 7b ab, was dazu führt, dass die zum Aufschieben in der Aufschieberichtung 8 erforderliche Kraft kleiner ist als die Kraft, die zum Abziehen des Clipelements 7 in einer der Aufschieberichtung 8 entgegengesetzten Abziehrichtung 9 erforderlich ist.
  • Wesentlich ist, dass sich die Formschlusselemente 7c, 7d in Längsrichtung der Längsseiten 7a, 7b, d. h. senkrecht zur Zeichenebene, erstrecken. Dadurch ergibt sich ein Längsverschiebefreiheitsgrad. Das Clipelement 7 kann also senkrecht zur Zeichenebene relativ zu dem männlichen Fixierelement 3 und somit zum ersten Bauteil 2 verschoben werden. Ferner könnte das Clipelement 7 um die die Mittelpunkte der beiden Kugeln 3a, 3b verbindende Achse gedreht werden, so dass sich auch ein gewisser rotatorischer Freiheitsgrad ergibt.
  • Vollständigkeitshalber seien noch zwei federartige Arme 10a, 10b erwähnt, die biegelastisch von den Längsseiten 7a, 7b des Clipelements abstehen. Über die elastischen Arme 10a, 10b stützt sich das Clipelement 7 auf der Oberseite des ersten Bauteils 2 ab.
  • Eine derartige Clipverbindung kann bei einer Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten eingesetzt werden. Beispielsweise können solche Clipverbindungen zur Befestigung bestimmter Ausrüstungskomponenten eines Fahrzeugs an der Fahrzeugkarosserie oder an anderen Fahrzeugkomponenten verwendet. Alternative Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich im Möbelbereich, Bereich „weiße Ware” etc.

Claims (11)

  1. Clipverbindung (1), mit • einem ersten Bauteil (2), • einem männlichen Fixierelement (3), – das mindestens zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene Kugeln (3a, 3b) oder zwei koaxial zueinander angeordnete, miteinander verbundene kugelige Abschnitte aufweist und – das von dem ersten Bauteil (2) absteht, und • einem auf das Fixierelement (3) aufgeclipsten Clipelement (7), dadurch gekennzeichnet, • dass das Clipelement (7) zwei Formschlusselemente (7c, 7d) aufweist, die von außen her an dem Fixierelement (3) anliegen und zwischen die Kugeln (3a, 3b) oder die kugeligen Abschnitte eingreifen und • die Formschlusselemente (7c, 7d) sich jeweils in einer Längsrichtung erstrecken, so dass das Clipelement (7) im aufgeclipsten Zustand in Längsrichtung relativ zu dem Fixierelement (3) und zu dem ersten Bauteil (2) translatorisch verschiebbar ist.
  2. Clipverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipelement (7) einen gehäuseartigen Rahmen aufweist, von dessen Innenseite die mindestens zwei Formschlusselemente (7c, 7d) abstehen.
  3. Clipverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen länglich ausgebildet ist.
  4. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen eine rechteckige oder rechteckähnliche Form hat.
  5. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (7c, 7d) an einander gegenüberliegenden Längsseiten (7a, 7b) des Rahmens angeordnet sind.
  6. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Formschlusselemente (7c, 7d) biegeeleastisch ausgebildet ist, insbesondere in der Form einer Blattfeder.
  7. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipelement (7) in einer Aufschieberichtung (8) auf das männliche Fixierelement (3) aufschiebbar ist, wobei mindestens eines der Formschlusselemente (7c, 7d) entgegen der Aufschieberichtung (8) von dem Rahmen absteht, so dass eine zum Aufschieben bzw. Aufclipsen des Clipelements (7) erforderliche Kraft kleiner ist als eine zum Abziehen des aufgeclipsten Clipelements (7) erforderliche Kraft.
  8. Clipverbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlusselemente (7c, 7d) so gestaltet und angeordnet sind, dass die Abzugskraft zwischen 1,5 und 4,5 mal so groß wie die Aufschiebekraft ist.
  9. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Außenseite des Rahmens ein Halteelement absteht, über das ein zweites Bauteil oder eine zu fixierende Komponente mit dem Clipelement (7) verbunden ist.
  10. Clipverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) ein Fahrzeugbauteil und die zu fixierende Komponente ein Kabelbaum des Fahrzeugs ist.
  11. Clipverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Clipelement (7) ein Kunststoffteil, insbesondere ein Spritzgußteil ist.
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