DE19929924A1

DE19929924A1 - Schweißbolzen

Info

Publication number: DE19929924A1
Application number: DE19929924A
Authority: DE
Inventors: Hiroyuki Kato
Original assignee: Newfrey LLC
Current assignee: Newfrey LLC
Priority date: 1998-07-06
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2000-01-13
Also published as: US6205625B1; EP0971135A1; JP2000018223A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schweißbolzen, der einen Schenkelabschnitt umfaßt, der einen Fuß aufweist, der dazu angepaßt ist, an ein Werkstück geschweißt zu werden, und ein elastischer Eingriffsklauenabschnitt, der aus einem Stück auf mindestens einer Seite des Schenkelabschnittes gebildet ist, und wobei der elastische Eingriffsklauenabschnitt sich diagonal auswärts von dem Ende des Schenkelabschnittes aus zum Fußabschnitt erstreckt, um in der Lage zu sein, sich radial nach innen in Bezug auf den Schenkelabschnitt zu biegen, und der Schenkelabschnitt ist mit einer Eingriffsstufe an dem Außenabschnitt des unteren Endes davon als nach innen gehende Ausnehmung, die als Stufe ausgebildet ist, versehen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schweißbolzen der an ein Werkstück geschweißt ist und eine Komponente an das Werkstück befestigt, sowie eine Befestigungsanordnung, die den Schweißbolzen benutzt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Schweißbolzen, der wirksam in der Anwendung ist, aber nicht darauf beschränkt ist, als synthetischer Harzschweißbolzen mit einem Kastenelement, das aus synthetischem Harz gefertigt ist, wie ein Armaturenbrett oder irgendeinem anderen baulichen Teil eines Fahrzeugs oder mit einer Verkleidung eines Motorrades verschweißt zu werden.

Auf konventionelle Weise ist in einer Clipanordnung, die üblicherweise zur Befestigung einer Komponente auf einem aus synthetischem Harz gefertigten Kastenelement, wie dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs oder der Abdeckung eines Motorrades eingesetzt wird, wie in Fig. 1 gezeigt, der Fuß eines Schweißbolzens 1, der eine Eingriffsstufe 1a an einem longitudinalen mittleren Abschnitt aufweist, mit einer Kastenkonsole 2 verschweißt, und ein Clip 3 umfaßt einen rohrförmigen Schenkelabschnitt 3a mit einem Innendurchmesser, der groß genug ist, um den Bolzen 1 aufzunehmen und einen scheibenartigen Kopf 3b, der auf einem oberen Ende des Schenkelabschnittes gebildet ist. Der Clip 3 wird mit dem Bolzen 1 in Eingriff gebracht, wobei er eine andere Komponente 4 hält, die zwischen dem Kopf 3b und der kastenartigen Konsole 2 eingezwängt ist. Damit der Halter 3 mit dem Bolzen 1 in Eingriff kommt, sind elastische Eingriffsklauen 3c in der Weise vorgesehen, daß sie sich nach innen mit Bezug auf den rohrförmigen Schenkelabschnitt 3a des Clips 3 erstrecken, und die Eingriffsklauen 3c werden zum Eingriff mit der Eingriffsstufe 1a des Bolzens 1 gebracht.

Für diese konventionelle Befestigungsanordnung müssen verschiedene Clips entsprechend den zu befestigenden Komponenten vorbereitet werden. Zudem werden zum Formen der Eingriffsklauen in den Clips komplizierte Metallformen benötigt, die für die jeweiligen Cliptypen gefertigt werden sollten, was zu einem Anstieg der Herstellungskosten führt. Eine andere Schwierigkeit besteht bei dieser Bauart von konventionellen Befestigungsanordnungen darin, den Clip nach der Befestigung zu entfernen.

Im Hinblick auf solche Probleme bei den konventionellen Befestigungselementen für Komponenten ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Befestigungsanordnung bereitzustellen, die zusammen mit verschiedenen Komponenten eingesetzt werden kann, die befestigt werden, ohne in Abhängigkeit von den verschiedenen Komponenten ausgewechselt zu werden und einfach nach Montage entfernt werden und weiterhin einen Schweißbolzen zum Einsatz mit der oben genannten Befestigungsanordnung bereitzustellen.

Zum Erreichen des oben genannten Ziels umfaßt ein erfindungsgemäßer Schweißbolzen einen Schenkelabschnitt, der einen Fuß aufweist, der so angepaßt ist, daß er an ein Werkstück geschweißt wird und einen elastischen Eingriffsklauenabschnitt, der aus einem Stück auf mindestens einer Seite des Schenkelstückes geformt ist. Der elastische Eingriffsklauenabschnitt erstreckt sich diagonal nach außen vom Ende des Schenkelabschnitts aus zum Fußabschnitt, ihm in der Lage zu sein, sich radial nach innen in Bezug auf den Schenkelabschnitt zu biegen, und eine Eingriffsstufe, die eine nach innen gehende Ausnehmung ist, ist auf dem Außenabschnitt des unteren Endes des Schenkelabschnittes gebildet. Obwohl ein erfindungsgemäßer Schweißbolzen nicht unbedingt aus synthetischem Harz gefertigt ist, wird bevorzugt, daß der Schweißbolzen aus synthetischem Harz gefertigt ist und als einteiliger Gegenstand geformt ist, da er hauptsächlich für synthetische Harzelemente eingesetzt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der Schenkelabschnitt so geformt, daß er im wesentlichen ebene Oberflächen auf beiden Seiten davon aufweist und Eingriffsklauenabschnitte in einem Paar sind entsprechend längs der im wesentlichen ebenen Oberflächen auf beiden Seiten des Schenkelabschnittes gebildet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch eine Befestigungsanordnung vorgesehen, die einen Schweißbolzen eines jeden der oben beschriebenen Typen und einen Clip aufweist, der einen Eingriffsabschnitt umfaßt, um mit dem Schweißbolzen in Eingriff zu kommen. In diesem Fall ist der Clip mit einem Loch ausgebildet, das einen Radius besitzt, der so dimensioniert ist, daß dem Eingriffsklauenabschnitt oder -abschnitten des Schweißbolzens ermöglicht wird, sich zu biegen und dahin durch zu passieren. Der Clip weist eine im wesentlichen ebene Eingriffsoberfläche auf, die einen Eingriffsabschnitt auf der oberen Umfangsoberfläche des Loches definiert.

In der Befestigungsanordnung, die den Schweißbolzen der vorliegenden Erfindung einsetzt, ist es nicht wichtig, einen Clip einzusetzen, der mit dem Bolzen in Eingriff kommt. In dem Falle, wo kein Clip benutzt wird, kann eine zu befestigende Komponente mit einem Befestigungsabschnitt geformt sein, der einen Eingriffsabschnitt oder eine Eingriffsfläche zum Eingreifen mit dem Bolzen aufweist. In diesen Befestigungsanordnungen können weniger Arten von Schweißbolzen als die Clips eingesetzt werden, und der gleiche Cliptyp kann an verschiedenen Stellen eingesetzt werden, so daß die Herstellungskosten durch das Bereitstellen von Eingriffsmitteln im Bolzen selbst reduziert werden können.

Selbst in einem anderen Fall, wo ein Clip eingesetzt wird, sollte nur ein Loch in dem Clip gebildet sein, so daß die Herstellungskosten des Clips reduziert werden können. Ferner kann, gemäß der Struktur des Eingriffsklauenabschnittes des Bolzens der vorliegenden Erfindung, nach Befestigung des Schweißbolzens der Eingriffsklauenabschnitt von außen gebogen werden, um zu erlauben, daß die Komponente entfernt werden kann.

Die vorliegende Erfindung wird weiterhin anhand einer Ausführungsform mit Bezug auf die dazugehörigen Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel einer Komponentenbefestigungsanordnung einer konventionellen Struktur zeigt,

Fig. 2 zeigt einen Schweißbolzen der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, (a) ist eine Vorderansicht und (b) ist eine Seitenansicht,

Fig. 3 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel zeigt, in dem der Bolzen von Fig. 2 ohne jedwedem Montageclip eingesetzt wird,

Fig. 4 ist ein Querschnitt, der ein Beispiel zeigt, in dem eine Komponente mit Hilfe des Bolzens aus Fig. 2 unter Einsatz eines Montageclips befestigt ist.

Die Fig. 2(a) ist eine Vorderansicht und Fig. 2(b) eine Seitenansicht eines Schweißbolzens 10 einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Bolzen 10 hat einen geeigneten flachen Montagesitz 11, der zum Beispiel ein Kreis in der Form ist, und einen Montageschenkelabschnitt 12, die sich nach oben vom Montagesitz 11 aus erstrecken und weist ebene Seiten 12a auf entlang der ebenen Seiten 12a des Montageschenkelabschnittes 12 ist ein Paar elastischer Eingriffsklauenabschnitte 13 so ausgebildet, daß sie sich vom oberen Ende des Schenkelabschnittes 12 aus zum Fuß des Schenkelabschnittes diagonal auswärts nach unten erstrecken. In einem unteren Endabschnitt eines jeden der elastischen Eingriffsklauenabschnitte 13 ist eine Eingriffsstufe 13a als nach innen gehende Ausnehmung gebildet.

Vorzugsweise besteht der Schweißbolzen aus synthetischem Harz und wird als einteiliger Gegenstand gefertigt. Zum Beispiel, wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Bolzen 10 an seinem Montagesitz 11 mit einer Werkstückkonsole, wie einer Kastenkonsole 14, die aus synthetischem Harz gefertigt ist, verschweißt. In Fig. 3 wird eine Befestigungskomponente 15 direkt auf die Kastenkonsole 14 ohne Einsatz von jedwedem Montageclip. In diesem Beispiel ist die Befestigungskomponente 15 mit einem Loch 15a ausgebildet, um von dem Bolzen 10 durchdrungen zu werden. Auf der inneren Wand des Lochs 15a ist ein sich nach innen erstreckender Eingriffsabschnitt 15b gebildet. Der Eingriffsabschnitt 15b ist mit einem Loch 15c ausgebildet, das einen Durchmesser aufweist, der es den Eingriffsabschnitten 13 ermöglicht, sich zu biegen und dahin durch zu passieren, und die obere Oberfläche des Eingriffsabschnittes 15b definiert eine Eingriffsoberfläche. Die Befestigungskomponente 15 wird auf die Kastenkonsole 14 befestigt, wenn die Eingriffsstufen 13a hier Eingriffsklauenabschnitte 13 des Bolzens 10 in Eingriff mit der Eingriffsoberfläche auf der Oberseite des Eingriffsabschnitts 15b hier Befestigungskomponente 15 kommen.

Fig. 4 zeigt ein Beispiel, das den Schweißbolzen 10 der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zur Montage eines Clips 16 für einen elektrischen Draht einsetzt. Der Clip 16 weist einen Halterabschnitt 16a auf, um ein Kabel 17 oder ähnliches zu halten und einen Montageabschnitt 16b der aus einem Stück an einem Endabschnitt des Halteabschnittes 16a gebildet ist. Der Montageabschnitt 16b kann ein einfaches, scheibenartiges Element sein. Es genügt, daß der Montageabschnitt mit zum Beispiel einem runden Loch ausgebildet ist, das es den Eingriffsklauenabschnitten 13 des Bolzens ermöglicht, sich zu biegen und hindurchzupassieren. In diesem Fall, definiert die obere Oberfläche des Montageabschnittes 16b eine Eingriffsoberfläche. Da der Eingriffsabschnitt 16b des Clips 16 eine einfache ringförmige Form aufweisen kann, werden die Herstellungskosten erheblich reduziert.

In der obigen Ausführungsform sind die Eingriffsklauenabschnitte 13 das Bolzens 10 auf beiden Seiten des Schenkelabschnittes 12 gebildet. Dennoch kann der Eingriffsklauenabschnitt, der nur auf einer der Seiten gebildet ist, auf zufriedenstellende Weise, die beabsichtigte Funktion erfüllen. Es ist auch möglich, daß der Schweißbolzen aus Metall, wie Metall auf Eisenbasis, gefertigt ist.

Bezugszeichenliste

10

Schweißbolzen

11

Montagesitz

12

Schenkelabschnitt

13

Eingriffsklauenabschnitt

13

a Stufe

14

Kastenkonsole

15

Befestigungsgegenstand

Claims

1. Schweißbolzen, der einen Schenkelabschnitt umfaßt, der einen Fuß aufweist, der dazu angepaßt ist, an ein Werkstück geschweißt zu werden, und ein elastischer Eingriffsklauenabschnitt, der aus einem Stück auf mindestens einer Seite des Schenkelabschnittes gebildet ist, und wobei der elastische Eingriffsklauenabschnitt sich diagonal auswärts von dem Ende des Schenkelabschnitts aus zum Fußabschnitt erstreckt, uni in der Lage zu sein, sich radial nach innen in Bezug auf den Schenkelabschnitt zu biegen, und der Schenkelabschnitt ist mit einer Eingriffsstufe an dem Außenabschnitt des unteren Endes davon als nach innen gehende Ausnehmung, die als Stufe ausgebildet ist, versehen.

2. Schweißbolzen nach Anspruch 1, wobei der Schenkelabschnitt so gebildet ist, daß er im wesentlichen ebene Oberflächen auf beiden Seiten davon aufweist und die Eingriffsklauenabschnitte in einem Paar entlang der im wesentlichen ebenen Oberflächen jeweils auf beiden Seiten des Schenkelabschnittes gebildet sind.

3. Schweißbolzen nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Schweißbolzen als Ganzes aus synthetischem Harz gebildet ist und aus einem Stück geformt ist.

4. Montageanordnung, die einen Schweißbolzen nach einem der Ansprüche 1, 2, und 3 umfaßt und ein Clip, der einen Eingriffsabschnitt aufweist, um mit dem Schweißbolzen in Eingriff zu kommen und wobei der Clip mit einem Loch ausgebildet ist, das einen Radius hat, der so dimensioniert ist, daß dem Eingriffsklauenabschnitt oder den Abschnitten des Schweißbolzens ermöglicht wird, sich zu biegen und dahin durch zu passieren, und ist auch mit einer im wesentlichen ebenen Eingriffsoberfläche versehen, die diesen Eingriffsabschnitt auf der oberen Umfangsoberfläche des Lochs definiert.