DE202010008626U1

DE202010008626U1 - Clipselement

Info

Publication number: DE202010008626U1
Application number: DE201020008626
Authority: DE
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2011-12-28
Anticipated expiration: 2020-09-25
Also published as: CN102418728A; BRPI1105110A2; CN102418728B; RU2501989C2; RU2011137236A

Abstract

Clipselement (3; 3a, 3b) mit einer Basis (4), deren eines Ende über einen Anbindungsbereichsbereich (6, 61, 62) mit einem Bauteil (1) verbunden ist und an deren anderes Ende ein zum Anbindungsbereichsbereich (61) gerichteter Clipshaken (5; 50, 51, 52) angeformt ist, der zur Herstellung einer Clipsverbindung des Bauteils (1) mit einem Bauelement (2) mittels einer Einclipskraft in eine Clipsaufnahme (21) des Bauelements (2) einclipsbar und mit dieser verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) derart geformt ist, dass sie eine virtuelle Schwenkachse (A) ausbildet, um die unter Belastung der Clipsverbindung durch eine der Einclipskraft entgegen gerichtete Ausclipskraft ein die Clipsverbindung verstärkendes Drehmoment in Richtung des Clipshakens (5; 50, 51, 52) entsteht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Clipselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zum Verbinden von Blech- oder Kunststoffteilen ohne Einsatz von Befestigungsmitteln wie Schrauben, Nieten oder dergleichen und ohne Verformung der zu verbindenden Bauteile werden Clips- oder Schnappverbindungen eingesetzt, bei denen das eine Bauteil mindestens einen Clips- oder Rasthaken aufweist, während das andere Bauteil mindestens eine Clipsaufnahme enthält. Zur Herstellung der Clips- oder Schnappverbindung wird der senkrecht zu seiner Längserstreckung elastische Clipshaken in die Clipsaufnahme eingeclipst, wobei der Clipshaken beim Zusammenfügen der Bauteile senkrecht zur Einführrichtung elastisch nachgibt und in der Montageendstellung mit einer Rastkante mit dem Rand der Clipsaufnahme verrastet.
Das Maß der Haltekraft des Clipshakens mit der Rastaufnahme, d. h. die zum Trennen der Bauteile erforderliche Ausclipskraft, hängt im Wesentlichen von der Geometrie und Steifheit des Clipselements ab, was wiederum die erforderliche Einclipskraft zum Verbinden der Bauteile bestimmt. Da somit die Einclips- und Ausclipskräfte im Wesentlichen voneinander abhängig sind und zur Gewährleistung einer festen, sicheren Verbindung der Bauteile eine große Ausclipskraft gefordert ist, wird eine vergleichsweise große Einclipskraft benötigt, was dazu führen kann, dass ein manuelles Verbinden der Bauteile nicht oder nur schwer möglich ist und zum Verbinden der Bauteile Montagehilfsmittel wie Pneumatikzylinder oder dergleichen Kraftpakete benötigt werden, was den Montageprozess verteuert und zeitaufwändig macht.
Um durch eine geringe Einclipskraft eine einfache, insbesondere manuelle Montage zu ermöglichen und dennoch eine feste, dauerhafte Verbindung von Bauteilen zu gewährleisten, kann die Ausclipskraft durch die Anordnung eines Sicherungsdübels hinter dem Clipshaken erhöht werden, so dass der Clipshaken unter Einwirkung der Ausclipskraft nicht mehr zurückweichen kann. Diese Konstruktion erfordert aber die Anbringung eines zusätzlichen Sicherungsdübels und zur Montage ebenfalls einen zusätzlichen Arbeitsschritt unter Einsatz eines Montage-Hilfsmittels.
Aus der DE 20 2006 007 004 U1 ist eine Verbindung eines als Schloss-Haltewinkel ausgebildeten Bauelements mit einem als Türmodulträger ausgebildeten Bauteil mittels einer Clipsverbindung bekannt, bei der der Türmodulträger einen Befestigungsabschnitt aufweist, von dem senkrecht und parallel zueinander verlaufend elastische Rastzungen abstehen, an deren Enden zueinandergerichtete Rasthaken ausgebildet sind. Der Haltewinkel weist eine flächige Basis auf, an dem eine im Profil C-förmige Haltekontur und federelastische Sicherungszungen ausgebildet sind, deren vorderes Ende elastisch von der Basis weggeschwenkt werden kann, wobei zwischen den Sicherungszungen und der Haltekontur Einführöffnungen zum Einführen der an den elastischen Rastzungen des Türmodulträgers ausgebildeten Rasthaken ausgebildet sind.
Beim Einführen der Rasthaken in die Einführöffnungen werden die elastischen Rastzungen aufgespreizt und die vorderen Enden der Rasthaken kommen zur Anlage an den Sicherungszungen, so dass die Sicherungszungen von der Basis des Haltewinkels und dem Befestigungsabschnitt des Türmodulträgers weggerichtet aufwärts gebogen werden. Beim weiteren Aufstecken des Haltewinkels auf den Türmodulträger wird die Montageendstellung erreicht, in der die Rasthaken die Ränder der C-förmigen Haltekontur hintergreifen und die Rastzungen in ihre Ruhestellung zurückschnellen, so dass der Haltewinkel mit dem Türmodulträger verrastet ist. In der Montageendstellung sind auch die Sicherungszungen zurückgeschnellt, so dass die Rastzungen und Rasthaken elastisch gegen die Haltekontur vorgespannt sind und der Haltewinkel unlösbar am Befestigungsabschnitt des Türmodulträgers befestigt ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Clipselement der eingangs genannten Art anzugeben, das ohne Verwendung zusätzlicher Sicherungselemente eine größere Ausclipskraft als Einclipskraft erfordert, d. h. heißt eine größere Kraft zum Trennen als zum Herstellen der Verbindung eines Bauteils mit einem Bauelement benötigt, einfach herzustellen und einfach sowie ohne Hilfsmittel zur Herstellung der Verbindung handhabbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Clipselement ermöglicht einerseits ein manuelles Einclipsen ohne kraftverstärkende Hilfsmittel und ohne zusätzliche Montageschritte zum Anbringen von Sicherungselementen und stellt andererseits eine Ausclipskraft sicher, die durch Bildung eines Drehmoments, das nach dem Selbstverstärkungsprinzip mit zunehmender Ausclipskraft die Clipsverbindung zwischen dem Bauteil und dem Bauelement verstärkt, ein Ausclipsen erst bei einer Zerstörung der Bauteile oder Bauelemente zulässt.
Gemäß der Erfindung ist die Basis des Clipselements derart geformt, dass sie eine virtuelle Schwenkachse ausbildet, um die unter Belastung der Clipsverbindung durch eine der Einclipskraft entgegen gerichtete Ausclipskraft ein die Clipsverbindung verstärkendes Drehmoment entsteht, das insbesondere den Clipshaken und den Anbindungsbereich zueinander bewegt, das heißt in Richtung der Verrastung des Clipshakens mit der Rastaufnahme wirksam ist.
Dabei führt das auf die Basis bzw. den Clipshaken beim Auftreten von Ausclipskräften einwirkende Drehmoment zu keinen tatsächlichen Schwenkbewegungen der Basis bzw. des Clipshakens, sondern durch die elastische Ausbildung der Basis mit dem daran angeformten Clipshaken zu einem Verbiegen der Basis mit dem angeformten Clipshaken, was im Wesentlichen einer Schwenkbewegung um die virtuelle Schwenkachse entspricht.
Vorzugsweise ist der Clipshaken nasenförmig mit einer Rastkante, die bei einer Verbindung des Bauteils mit dem Bauelement zumindest teilweise auf einer Aufnahmefläche am Rand einer Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme aufliegt, und einer vom clipshakenseitigen Ende der Basis zum basisfernen Ende der Rastkante verlaufenden Einführschräge ausgebildet. Die Rastkante ist derart geneigt oder hinterschnitten, dass das basisferne Ende der Rastkante eine Krafteinleitungsstelle ausbildet, die bei einer Verbindung des Bauelements mit dem Bauteil die Aufnahmefläche am Rand einer Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme kontaktiert.
Während die Einführschräge das Auffinden der Clipsaufnahme und Einclipsen mit geringer Einclipskraft erleichtert, bestimmt die Rastkante die einer Ausclipskraft entgegen gerichtete Geometrie des Clipshakens. Durch die Neigung der Rastkante oder die Anordnung eines Hinterschnitts an der Rastkante wird eine definierte Krafteinleitungsstelle gebildet, über die das die Clipsverbindung verstärkende Drehmoment eingeleitet wird. Durch den Hinterschnitt wird zudem die Wirksamkeit des einem Ausclipsen entgegen gerichteten Drehmoments erhöht.
Durch ein bogenförmiges Einmünden der Einführschräge in die Rastkante mit abnehmender Neigung in Bezug auf die Ausrichtung der Einführschräge wird beim Einclipsen des Clipshakens in die Clipsaufnahme infolge der Wirkungsrichtung der Einclipskraft eine Aufwärtsbewegung des Clipshakens kurz vor dem Einrasten erzielt, wodurch ein Toleranzausgleich bei der Abstimmung des Clipshakens auf die Rastaufnahme und eine einstellbare Vorspannung beim Herstellen der Clipsverbindung ermöglicht wird.
Das nach dem Selbstverstärkungsprinzip einer Ausclipskraft entgegenwirkende Drehmoment wird durch eine derartige Formgebung der Basis erzielt, dass die virtuelle Schwenkachse zwischen der auf eine Ebene projizierten Krafteinleitungsstelle des Clipshakens und dem Anbindungsbereich verläuft.
Zwischen der virtuellen Schwenkachse und der Krafteinleitungsstelle des Clipshakens wird somit ein Hebelarm gebildet, der das auf den Clipshaken einwirkende Drehmoment und damit den selbstverstärkenden bzw. selbsthaltenden Effekt bestimmt.
Die Schaffung einer virtuellen Schwenkachse im Abstand zur Projektion der Krafteinleitungsstelle kann auf unterschiedliche Weise durch entsprechende Formgebungen der Basis erzielt werden.
In einer ersten Ausführungsform bildet die Basis mindestens einen um 90° gebogenen Federschenkel zwischen dem Clipshaken und dem Anbindungsbereich aus.
In einer zweiten Ausführungsform bildet die Basis mindestens einen um 180° gebogenen Federschenkel, das heißt einen U-förmigen Federschenkel, zwischen dem Clipshaken und dem Anbindungsbereich aus.
Durch einen mehrfach gebogenen Federschenkel der Basis zwischen dem Clipshaken und dem Anbindungsbereich mit entsprechenden Wendepunkten zwischen dem Anbindungsbereich und dem den Clipshaken aufnehmenden Federschenkel der Basis können beliebige Zwischenwinkel zwischen 90° und 180° vorgesehen werden.
Durch eine zweiseitige Anbindung des Clipselements am Bauteil, bei der die Basis mindestens einen zu entgegen gesetzt gerichteten Haupt- und Nebenanbindungsbereichen führenden Hauptfederschenkel und Nebenfederschenkel aufweist, wird eine erhöhte Torsionssteifigkeit des Clipselements erzielt und die Höhe der Ausclipskraft kann nahezu unabhängig von der Einclipskraft durch eine Variation der Geometrie der Haupt- und Nebenfederschenkel sowie der Materialstärke der Haupt- und Nebenfederschenkel eingestellt werden.
Die Variation der Geometrie und Materialstärke der zu den Haupt- und Nebenanbindungsbereichen führenden, einander entgegen gesetzt gerichteten Haupt- und Nebenfederschenkel der Basis wird durch die Forderung bestimmt, dass der mindestens eine auf der Seite des Clipshakens angeordnete Hauptfederschenkel steifer ist als der mindestens eine vom Clipshaken weggerichtete Nebenfederschenkel, indem jeweils oder in Kombination

– der Hauptfederschenkel einen größeren Querschnitt aufweist als der Nebenfederschenkel,
– der Querschnitt des Nebenfederschenkels vom Clipshaken zum Anbindungsbereich abnimmt,
– der Hauptfederschenkel eine steifere Querschnittsform aufweist als der Nebenfederschenkel.
– der Hauptfederschenkel kürzer ist als der Nebenfederschenkel,
– der Abstand des Clipshakens zum Hauptanbindungsbereich kleiner ist als zum Nebenanbindungsbereich und/oder
– der Hauptfederschenkel einen kleineren Radius aufweist als der Nebenfederschenkel.

Durch die Anordnung mehrerer Haupt- und/oder Nebenanbindungsbereiche, zu denen mehrere Haupt- und/oder Nebenfederschenkel führen, deren äußere Federschenkel auf derselben Seite der Basis angeordnet sind, wird eine erhöhte Stabilität des Clipselements gegen ein Verdrehen um die Hochachse der Basis des Clipselements beispielsweise bei einer unsymmetrischen Belastung des Clipselements erzielt. Darüber hinaus können die Einclips- und Ausclipskräfte beliebig eingestellt und die Bauteilgeometrie der miteinander zu verclipsenden Bauteile bzw. Bauelemente berücksichtigt werden.
Weiterhin wird dadurch die Schaffung von Freiräumen seitlich des mindestens einen Clipshakens ermöglicht, was Voraussetzung für den Einsatz eines einfachen Auf-Zu-Spritzwerkzeugs zum Abformen des Clipselements ohne Einsatz eines bei komplizierten Geometrien erforderlichen Schiebers ist.
Bei dieser Variante der erfindungsgemäßen Lösung können beispielsweise zwei Clipshaken seitlich versetzt zu einem Hauptfederschenkel, der zu einem Hauptanbindungsbereich des Clipselements mit dem Bauteil führt und zwei Nebenfederschenkel, die entgegengesetzt zur Ausrichtung der beiden Clipshaken zu Nebenanbindungsbereichen mit dem Bauteil Rühren, oder ein mittig zwischen zwei Hauptfederschenkeln angeordneter Clipshaken mit einem entgegen gesetzt zur Ausrichtung des Clipshakens verlaufenden Nebenfederschenkel, der zu einem Nebenanbindungsbereich des Clipselements mit dem Bauteil führt, vorgesehen werden.
Durch eine Fortsetzung dieser Anordnung kann eine kammartige Ausbildung der Haupt- und/oder Nebenfederschenkel des Clipselements geschaffen werden, um eine erhöhte Torsionssteifigkeit und Festigkeit der Verbindung zwischen dem Bauteil und einem Bauelement zu erzielen.
Durch die seitlich versetzte Anordnung des mindestens einen Clipshakens zu dem bzw. den Hauptfederschenkel(n), die zu dem bzw. den Hautanbindungsbereich(en) führen, wird gewährleistet, dass ein einfaches Auf-Zu-Spritzwerkzeug ohne Schieber eingesetzt werden kann.
Bei der Festlegung der Geometrie und Materialstärke der Haupt- und Nebenfederschenkel ist immer die Summe der Steifigkeiten der Anbindungsbereiche zu berücksichtigen, wobei sich auch die Einzelsteifigkeiten gleichgerichteter Anbindungsbereiche unterscheiden können.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht es, den mindestens einen Anbindungsbereich in eine Kontur zur Aufnahme einer Dichtung zwischen dem Bauelement und dem Bauteil zu integrieren, wobei die Dichtung die Aufnahmefläche am Rand der Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme zum Anbindungsbereich des Clipselements abdichtet. Insbesondere ein U-förmig gebogener Hauptfederschenkel eignet sich zum Einlegen einer Dichtung, die das Bauteil gegenüber dem bis zur Basis reichenden Bauelement abdichtet.
Das erfindungsgemäße Clipselement eignet sich zur Verbindung

– von Teilen eines Antriebs oder von Gehäuseteilen, insbesondere Motor- und Getriebegehäusen,
– von Bauteilen mit einem Trägerelement, insbesondere eines Gehäuses mit einem Modulträger,
– verschiedener Trägerelemente miteinander, insbesondere zur Verbindung eines Aggregateträgers mit einem Multifunktionsbauteil,
– von Kunststoffteilen mit anderen Kunststoff- oder Metallteilen und vorzugsweise im Kraftfahrzeugbereich.

Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sollen der der Erfindung zugrundeliegende Gedanke sowie die mit der Erfindung realisierbaren Varianten näher erläutert werden. Es zeigen:
1–3 verschiedene Ausführungsformen von Clipselementen mit ein- oder mehrfach gebogener Basis zur Ausbildung virtueller Schwenkachsen für erhöhte Ausclipskräfte;
4 eine vergrößerte Darstellung eines Clipshakens mit Hinterschnitt und endseitig gebogener Einführschräge;
5 eine schematische Seitenansicht eines Clipselements mit einem Haupt- und Nebenanbindungsbereich;
6 eine perspektivische Darstellung eines Clipselements mit zwei seitlich zu einem Hauptfederschenkel versetzten Clipshaken und zwei entgegen gesetzt zu den Clipshaken ausgerichteten Nebenfederschenkeln;
7 eine perspektivische Darstellung eines Clipselements mit einem Clipshaken mit beidseitig zum Clipshaken versetzten Hauptfederschenkeln und einem entgegengesetzt zum Clipshaken ausgerichteten Nebenfederschenkel;
8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines beidseitig angebundenen Clipselements mit einer zwischen dem Hauptanbindungsbereich und einem Bauelement mit einer Clipsaufnahme angeordneten Dichtung;
9 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines beidseitig angebundenen Clipselements mit einer in die U-förmige Kontur eines Hauptfederschenkels eingelegten Dichtung;
10–12 verschiedene perspektivische Ansichten eines Seilausgangsgehäuses für einen Seilfensterheber mit einer Clipsverbindung zur Aufnahme der Grundplatte eines Antriebsgehäuses;
13 eine Draufsicht auf das Seilausgangsgehäuse und die Grundplatte des Antriebsgehäuses für einen Seilfensterheber gemäß den 10 bis 12;
14 einen Schnitt durch das Seilausgangs- und Antriebsgehäuse für einen Seilfensterheber gemäß 13;
15 eine vergrößerte Darstellung des Details B gemäß 14 und
16 eine vergrößerte, perspektivische Darstellung der Clipsverbindung zwischen dem Seilausgangsgehäuse und dem Antriebsgehäuse der Clipsverbindung gemäß 15.
1 zeigt in einer Seitenansicht ein Clipselement 3 zur Verbindung eines mit dem Clipselement 3 über einen Anbindungsbereich 61 verbundenen Grundkörpers 10 eines Bauteils 1 mit der Grundplatte 20 eines Bauelements 2. Das Clipselement 3 weist eine Basis 4 auf, an deren einem Ende ein Clipshaken 5 angeformt ist und deren anderes Ende über den Anbindungsbereich 61 mit dem Grundkörper 10 des Bauteils 1 verbunden ist. Zwischen den beiden Enden weist die Basis 4 einen U-förmig gebogenen Federschenkel 7 auf, der einen Winkel von 180° zwischen dem Bereich der Basis 4, an dem der Clipshaken 5 angeformt ist, und dem Anbindungsbereich 61 einschließt.
Der in 4 vergrößert dargestellte Clipshaken 5 ist nasenförmig ausgebildet und weist eine vom Ende der Basis 4 unter einem spitzen Winkel ausgehende Einführschräge 53 auf, die über eine bogenförmige Abflachung 56 in eine Rastkante 54 übergeht, die senkrecht von der Oberfläche der Basis 4 oder – wie in 4 dargestellt – unter einem spitzen Winkel von der Oberfläche der Basis 4 abgeht und damit einen Hinterschnitt 55 ausbildet.
In der Grundplatte 20 des Bauelements 2 ist eine Clipsaufnahme 21 in Form einer Öffnung vorgesehen, in die das Clipselement 3 zur Herstellung der Clipsverbindung zwischen dem Bauteil 1 und dem Bauelement 2 mit einer durch die Elastizität der Basis 4 bzw. des Federschenkels 7 bestimmten Einclipskraft eingesteckt und in der Montageendstellung mit der Clipsaufnahme 21 verrastet und dadurch eine feste Verbindung zwischen dem Bauteil 1 und dem Bauelement 2 herstellt. Durch die Einführschräge 53 wird das Einführen des Clipselements 3 in die Clipsaufnahme 21 erleichtert und durch den bogenförmigen Übergang 56 mit abnehmender Neigung in Bezug auf die Ausrichtung der Einführschräge 53 in die Rastkante 54 wird beim Einclipsen des Clipshakens 3 in die Clipsaufnahme 21 infolge der Wirkungsrichtung der Einclipskraft eine Aufwärtsbewegung des Clipshakens 3 kurz vor dem Einrasten erzielt, wodurch ein Toleranzausgleich bei der Abstimmung des Clipshakens 3 auf die Rastaufnahme 21 und eine einstellbare Vorspannung beim Herstellen der Clipsverbindung ermöglicht wird.
In der Montageendstellung wird die Verrastung des Clipselements 3 mit der Clipsaufnahme 21 durch die Abstützung einer Auflage- oder Krafteinleitungsstelle F auf dem der Clipsaufnahme 21 benachbarten Randbereich und damit eine feste Clipsverbindung zwischen dem Grundkörper 10 des Bauteils 1 und der Grundplatte 20 des Bauelements 2 hergestellt.
Durch die Ausbildung des Federschenkels 7 zwischen dem Clipshaken 5 und dem Anbindungsbereich 61 der Basis 4 wird zwischen der Krafteinleitungsstelle F, an der die Rastkante 54 auf dem Rand der Clipsaufnahme 21 aufliegt, und dem Anbindungsbereich 61 eine virtuelle Schwenkachse A mit einem Hebelarm s zur Krafteinleitungsstelle F gebildet, um die ein Drehmoment wirksam wird, wenn eine Ausclipskraft, d. h. eine der Einclipskraft entgegen gerichtete, die Trennung des Bauelements 2 vom Bauteil 1 bewirkende Kraft, auf das Clipselement 3 einwirkt. Dieses Drehmoment hat einen selbstverstärkenden Effekt, indem es auf den Clipshaken 5 derart einwirkt, dass dieser infolge der Elastizität der Basis 4 in Richtung der Clipsanbindung 61 gebogen wird bzw. bei entsprechend steifer Ausbildung des Clipselements 3 eine der Ausclipskraft entgegen gerichtete Verbindungskraft entfaltet.
Dieselbe virtuelle Schwenkachse A wird für ein einer Ausclipskraft entgegen gerichtetes Drehmoment erzielt, wenn die Basis 4 gemäß 2 einen um 90º gebogenen Federschenkel 7 zwischen dem Clipshaken 5 und dem Anbindungsbereich 61 ausbildet, wobei auch in dieser Ausführungsform die virtuelle Schwenkachse A einen Hebelarm s zur projizierten Krafteinleitungsstelle F aufweist, so dass das einer Ausclipskraft entgegen gerichtete Drehmoment nach dem Selbstverstärkungsprinzip die Clipsverbindung zwischen dem mit dem Clipselement 3 verbundenen Bauteil 1 und dem mit dem Bauteil 1 verbundenen Bauelement 2 verstärkt.
Abweichend von den beiden in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen des Federschenkels 7 der Basis 4 sind beliebig viele Ausführungsformen mit mehrfach gebogenem Federschenkel 7 möglich, von denen in 3 eine Ausführungsvariante dargestellt ist, die einen zweifach gebogenen Federschenkel 7 mit einem Wendepunkt W aufweist, so dass ein Winkel von ca. 130º zwischen dem Teil der Basis 4, an dem der Clipshaken 5 angeformt ist, und dem Wendepunkt W eingeschlossen wird, der die Lage der virtuellen Schwenkachse A und damit den Hebelarm s zwischen der Krafteinleitungsstelle S und der virtuellen Schwenkachse A bestimmt.
Durch eine zweiseitige Anbindung des Clipselements 3 gemäß 5 kann sowohl die Bauteilgeometrie der miteinander über die Clipsverbindung zu verbindenden Bauteile und Bauelemente berücksichtigt werden als auch eine Einstellung der Ausclipskräfte unabhängig von den Einclipskräften erfolgen, so dass der selbstverstärkende Effekt durch das um die virtuelle Schwenkachse A auf das Clipselement 3 einwirkende Drehmoment gezielt eingestellt werden kann.
Zu diesem Zweck weist das Clipselement 3 einander entgegen gesetzte Haupt- und Nebenanbindungsbereiche 61, 62 auf, die über entgegen gesetzt ausgerichtete Haupt- und Nebenfederschenkel 7, 8 mit dem Abschnitt der Basis 4 verbunden sind, an dem der Clipshaken 5 angeformt ist. Der die virtuelle Schwenkachse A ausbildende Hauptfederschenkel 7, der die Basis 4 mit dem Hauptanbindungsbereich 61 verbindet, weist dabei eine größere Steifigkeit auf als der vom Clipshaken 5 weggerichtete Nebenfederschenkel 8, der die Basis 4 mit dem Nebenanbindungsbereich 62 verbindet. Die unterschiedliche Steifigkeit des Hauptfederschenkels 7 und des Nebenfederschenkels 8 wird durch eine unterschiedliche Geometrie der Haupt- und Nebenfederschenkel 7, 8 und/oder Materialstärke der Haupt- und Nebenfederschenkel 7, 8 erzielt.
5 zeigt eine Kombination mehrerer die Steifigkeit des Hauptfederschenkels 7 und des Nebenfederschenkels 8 bestimmenden Möglichkeiten auf: Zum einen weist der Hauptfederschenkel 7 einen durchgehend größeren Querschnitt auf als der Nebenfederschenkel 8, dessen Querschnitt zudem von der Basis 4 zum Nebenanbindungsbereich 62 abnimmt, und zum anderen weist der U-förmig gebogene Nebenfederschenkel 8 einen größeren Radius auf als der Hauptfederschenkel 7.
In den 6 und 7 sind in perspektivischer Darstellung zwei Ausführungsformen der beidseitigen Anbindung eines Clipselements 3 an den Grundkörper 10 eines Bauteils dargestellt.
Die in 6 perspektivisch dargestellte Ausführungsform eines Clipselements 3 mit einander entgegen gesetzten Haupt- und Nebenanbindungsbereichen 61, 62 weist zwei Clipshaken 51, 52 zu beiden Seiten eines Hauptfederschenkels 70 auf, der über einen Hauptanbindungsbereich 61 mit der Grundplatte eines Bauteils verbunden ist.
Entgegengesetzt zur Ausrichtung der Clipshaken 51, 52 sind in der vertikalen Verlängerung der Clipshaken 51, 52 Nebenfederschenkel 81, 82 an der Basis 4 ausgebildet, die ebenso wie der Hauptfederschenkel 70 U-förmig, d. h. um 180° zwischen der Basis 4 und dem Haupt- bzw. Nebenanbindungsbereich 61, 62, gebogen sind und über den Nebenanbindungsbereich 62 mit dem Grundkörper 10 des Bauteils verbunden sind.
Wie der schematisch-perspektivischen Darstellung gemäß 6 zu entnehmen ist, ist der Hauptfederschenkel 70 steifer ausgebildet als die Nebenfederschenkel 81, 82, indem er sowohl einen größeren Querschnitt bzw. eine größere Dicke als auch einen kleineren Radius als die Nebenfederschenkel 81, 82 aufweist. Durch eine entsprechende Einstellung der Geometrie und Materialstärke der Haupt- und Nebenfederschenkel 70, 81, 82 kann somit das Verhältnis der Ausclipskräfte zu den Einclipskräften eingestellt werden.
Bei dem in 7 schematisch-perspektivisch dargestellten Ausführungsbeispiel eines Clipselements 3 ist ein Clipshaken 50 zwischen zwei seitlich neben dem Clipshaken 50 vorgesehenen Hauptfederschenkeln 71, 72 angeordnet, deren Enden mit einem Hauptanbindungsbereich des Clipselementes 3 mit dem Bauteil verbunden sind und in diesem Ausführungsbeispiel einen gleichbleibenden Querschnitt aufweisen. Dem Clipshaken 50 entgegen gerichtet ist ein Nebenfederschenkel 80 über einen Nebenanbindungsbereich 62 mit dem Grundkörper 10 des Bauteils verbunden, der analog zur Ausführungsform gemäß 6 einen geringeren Querschnitt als die Hauptfederschenkel 71, 72 und einen von der Basis 4 zum Nebenanbindungsbereich 62 abnehmenden Querschnitt aufweist.
Beide in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele eines Clipselements 3 zeigen, dass durch Freiräume im bzw. unterhalb des Bereichs der Clipshaken 50 bis 52 der Einsatz eines einfachen Auf-Zu-Spritzwerkzeugs zum Abformen des Clipselements 3 ohne einen Schieber möglich ist. Dadurch ist eine einfache Herstellung bzw. Anformung des Clipselements 3 an ein Bauteil und damit eine kostengünstige Herstellung der Clipsverbindung mit einer gegenüber einer geringen Einclipskraft hohen bzw. nur unter Zerstörung der Bauteile und Bauelemente möglichen Ausclipskraft gewährleistet.
In den 8 und 9 sind zwei Ausführungsbeispiele für eine Clipsverbindung eines Grundkörpers 10 eines Bauteils 1 mit einer Grundplatte 20 eines Bauelement 2 unter Zwischenfügung einer Dichtung 9 dargestellt.
8 zeigt in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die Clipsverbindung zwischen dem Grundkörper 10 des mit dem Clipselement 3 versehenen Bauteils 1 mit der Grundplatte 20 des Bauelements 2, wobei zwischen dem Grundkörper 10 und der Grundplatte 20 eine Dichtung 9 angeordnet ist, die beispielsweise zur Abdichtung einer Nassraum-Trockenraum-Abtrennung in einer Kraftfahrzeugtür dient.
9 zeigt in einer ebenfalls teilweise geschnittenen Seitenansicht die Anordnung einer Dichtung 9 unter Ausnutzung der Formung eines Hauptfederschenkels 7 zur Ausbildung einer virtuellen Schwenkachse für ein einer Ausclipskraft entgegenwirkendes Drehmoment, die in den 180º-Bogen des Hauptfederschenkels 7 des Clipselements 3 eingesetzt ist und eine optimale Abdichtung zwischen dem Grundkörper 10 des Bauteils 1 und der Grundplatte 20 des Bauelements 2 bewirkt.
In den 10 bis 16 ist ein Anwendungsbeispiel des erfindungsgemäßen Clipselements zum Herstellen einer Clipsverbindung zwischen einem Seilausgangsgehäuse 1 mit einem Antriebsgehäuse 2 für einen Seilfensterheber dargestellt.
10 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das Seilausgangsgehäuse 1 des Seilfensterhebers mit einem Grundkörper 10, in dem eine Öffnung 11 zur Aufnahme des Antriebsgehäuses 2 für einen Antrieb des Seilfensterhebers angeordnet ist. Von der Öffnung 11 führen Seilführungskanäle 12 zu Bowdenabstützungen 13, 14 zur Aufnahme von Bowdenzügen. Versetzt hierzu sind Befestigungsdome 15, 16 am Seilausgangsgehäuse 1 angeordnet, mit denen das Seilausgangsgehäuse 1 mit der Festigkeitsstruktur beispielsweise einer Kraftfahrzeugtür oder einer in der Kraftfahrzeugtür angeordneten Trägerplatte verbunden ist.
Der Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 weist vier in im Wesentlichen gleichen Abständen um die Öffnung 11 angeordnete Nietbuchsen 17 auf, die der Aufnahme und Zentrierung des Antriebsgehäuses 2 für den Fensterheberantrieb dienen. In einer Linie fluchtend zwischen den Befestigungsdomen 15, 16 sind zwei Clipselemente 3a, 3b mit dem Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 verbunden, deren Form und Funktion in diesem Anwendungsbeispiel dem Clipselement 3 gemäß 6 entspricht.
Die 11 und 12 zeigen eine perspektivischer Ansicht auf die Ober- und Unterseite des Seilausgangsgehäuses 1 gemäß 10 mit darin eingesetztem Antriebsgehäuse 2, das Bohrungen 24 zur Aufnahme der Nietbuchsen 17 des Seilausgangsgehäuses 1, einen Lagerbund 22 für eine Antriebswelle und einen Bremstopf 23 für eine Schlingfederbremse eines manuell betätigbaren Seilfensterhebers aufweist. Die Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2 enthält eine umlaufende Kante, die an zwei einander gegenüberliegenden und parallel zueinander ausgerichteten Seiten mit den mit dem Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 verbundenen bzw. einstückig darin ausgebildeten Clipsen 3a, 3b zusammenwirkt. Zum Herstellen einer Clipsverbindung zwischen dem Seilausgangsgehäuse 1 und dem Antriebsgehäuse 2 des Seilfensterheberantriebs übergreifen die Clipshaken 51, 52 den Rand der Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2.
13 zeigt eine Draufsicht auf den Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 und die Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2 für den Seilfensterheber gemäß den 10 bis 12 und verdeutlicht die Verrastung der Clipselemente 3a und 3b mit der Kante der Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2 in der Montageendstellung.
14 zeigt in einem Längsschnitt entlang der Linie A-A gemäß 13 die Verbindung des Seilausgangsgehäuses 1 mit dem Antriebsgehäuse 2 über die Clipselemente 3a, 3b, die entsprechend dem Clipselement gemäß 6 ausgebildet sind und zwei Clipshaken 51, 52 zu beiden Seiten eines Hauptfederschenkels 70 aufweisen, die entsprechend der vergrößerten Detaildarstellung gemäß 15 mit einander entgegen gesetzten Haupt- und Nebenanbindungsbereichen 61, 62 mit dem Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 verbunden sind, während entgegengesetzt zur Ausrichtung der Clipshaken 51, 52 in deren vertikaler Verlängerung Nebenfederschenkel 81, 82 an der Basis 4 ausgebildet sind, die über den Nebenanbindungsbereich 62 mit dem Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 verbunden sind.
Wie die perspektivische Darstellung gemäß 16 zeigt, wird die eine Clipsverbindung mit einem Clipselement 3a hergestellt, das mit seinen beiden seitlich eines Hauptfederschenkels 70 angeordneten Clipshaken 51, 52 in die Seitenkanten der Clipsaufnahme 21 der Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2 eingeclipst wird und damit eine feste, gegenüber einem Ausclipsen gesicherte Clipsverbindung zwischen dem Grundkörper 10 des Seilausgangsgehäuses 1 und der Grundplatte 20 des Antriebsgehäuses 2 herstellt.
Bezugszeichenliste

1: Bauteil (Seilausgangsgehäuse)
2: Bauelement (Antriebsgehäuse)
3, 3a, 3b: Clipselement
4: Basis
5: Clipshaken
6: Anbindungsbereich
7: (Haupt-)Federschenkel
8: Nebenfederschenkel
9: Dichtung
10: Grundkörper
11: Öffnung
12: Seilführungskanäle
13, 14: Bowdenabstützungen
15, 16: Befestigungsdome
17: Nietbuchsen
20: Grundplatte
21: Clipsaufnahme
22: Lagerbund
23: Bremstopf
24: Bohrungen
50, 51, 51: Clipshaken
53: Einführschräge
54: Rastkante
55: Hinterschnitt
56: bogenförmige Abflachung
61: (Haupt-)Anbindungsbereich
62: Nebenanbindungsbereich
70, 71, 72: Hauptfederschenkel
81, 82: Nebenfederschenkel
A: virtuelle Schwenkachse
F: Krafteinleitungsstelle
W: Wendepunkt
S: Hebelarm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202006007004 U1 [0005]

Claims

Clipselement (3; 3a, 3b) mit einer Basis (4), deren eines Ende über einen Anbindungsbereichsbereich (6, 61, 62) mit einem Bauteil (1) verbunden ist und an deren anderes Ende ein zum Anbindungsbereichsbereich (61) gerichteter Clipshaken (5; 50, 51, 52) angeformt ist, der zur Herstellung einer Clipsverbindung des Bauteils (1) mit einem Bauelement (2) mittels einer Einclipskraft in eine Clipsaufnahme (21) des Bauelements (2) einclipsbar und mit dieser verrastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) derart geformt ist, dass sie eine virtuelle Schwenkachse (A) ausbildet, um die unter Belastung der Clipsverbindung durch eine der Einclipskraft entgegen gerichtete Ausclipskraft ein die Clipsverbindung verstärkendes Drehmoment in Richtung des Clipshakens (5; 50, 51, 52) entsteht.
Clipselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment den Clipshaken (5; 50, 51, 52) und den Anbindungsbereichsbereich (61) zueinander bewegt.
Clipselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Clipshaken (5; 50, 51, 52) nasen- oder hakenförmig mit einer Rastkante (54), die bei einer Verbindung des Bauelements (1) mit dem Bauteil (2) zumindest teilweise auf einer Aufnahmefläche am Rand einer Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme (21) aufliegt, und einer vom rasthakenseitigen Ende der Basis (4) zum basisfernen Ende der Rastkante (54) verlaufenden Einführschräge (53) ausgebildet ist.
Clipselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rastkante (54) derart geneigt oder hinterschnitten ist, dass das basisferne Ende der Rastkante (54) eine Krafteinleitungsstelle (F) ausbildet, die bei einer Verbindung des Bauelements (1) mit dem Bauteil (2) die Aufnahmefläche am Rand einer Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme (21) kontaktiert.
Clipselement nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einführschräge (53) mit einer bogenförmigen Abflachung (56) mit abnehmender Neigung in Bezug auf die Ausrichtung der Einführschräge (53) in die Rastkante (54) einmündet
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) derart geformt ist, dass die virtuelle Schwenkachse (A) zwischen der auf eine Ebene projizierten Krafteinleitungsstelle (F) des Clipshakens (5; 50, 51, 52) und des Anbindungsbereichs (61) verläuft.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) mindestens einen um 90° gebogenen Federschenkel (7; 70, 71, 72) zwischen dem Clipshaken (5; 50, 51, 52) und dem Anbindungsbereich (61) ausbildet.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) mindestens einen um 180° gebogenen Federschenkel (7; 70, 71, 72) zwischen dem Clipshaken (5; 50, 51, 52) und dem Anbindungsbereich (61) ausbildet.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) mindestens einen mehrfach zwischen dem Clipshaken (5; 50, 51, 52) und dem Anbindungsbereich (61) gebogenen Federschenkel (7; 70, 71, 72) aufweist.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (4) mindestens einen zu entgegengesetzt gerichteten Haupt- und Nebenanbindungsbereichen (61, 62) führenden Haupt- und Nebenfederschenkel (7; 70, 71, 72; 8; 81, 82) aufweist.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine auf der Seite des Clipshakens (5; 50, 51, 52) angeordnete Hauptfederschenkel (7; 70, 71, 72) steifer ist als der mindestens eine vom Clipshaken (5; 50, 51, 52) weggerichtete Nebenfederschenkel (8; 81, 82).
Clipselement nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfederschenkel (7; 70, 71, 72) einen größeren Querschnitt aufweist als der Nebenfederschenkel (8; 81, 82).
Clipselement nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Nebenfederschenkels (8; 81, 82) vom Clipshaken (5; 50, 51, 52) zum Nebenanbindungsbereich (62) abnimmt.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfederschenkel (7; 70, 71, 72) eine steifere Querschnittsform aufweist als der Nebenfederschenkel (8; 81, 82).
Clipselement nach mindestens einem Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfederschenkel (7; 70, 71, 72) kürzer ist als der Nebenfederschenkel (8; 81, 82).
Clipselement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Clipshakens (5; 50, 51, 52) zum Hauptanbindungsbereich (61) kleiner ist als zum Nebenanbindungsbereich (62).
Clipselement nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptfederschenkel (7; 70, 71, 72) einen kleineren Radius aufweist als der Nebenfederschenkel (8; 81, 82).
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 17, gekennzeichnet durch mehrere Haupt- und/oder Nebenanbindungsbereiche (61, 62), zu denen mehrere Haupt- und/oder Nebenfederschenkel (7; 70, 71, 72; 8; 81, 82) führen, deren äußere Federschenkel auf derselben Seite der Basis (4) angeordnet sind.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 18, gekennzeichnet durch eine kammartige Ausbildung der Haupt- und/oder Nebenfederschenkel (7; 70, 71, 72; 8; 81, 82).
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 19, gekennzeichnet durch eine unterschiedliche Steifigkeit der Haupt- und/oder Nebenfederschenkel (7; 70, 71, 72; 8; 81, 82).
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Clipshaken (5; 50, 51, 52) seitlich versetzt zu dem bzw. zu den Hautanbindungsbereich(en) (61) führenden Hauptfederschenkel(n) (7; 70, 71, 72) angeordnet ist bzw. sind.
Clipselement nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Anbindungsbereich (61, 62) in eine Kontur zur Aufnahme einer Dichtung (9) zwischen dem Bauelement (1) und dem Bauteil (2) integriert ist, die die Aufnahmefläche am Rand der Öffnung oder Kante der Clipsaufnahme (21) abdichtet.
Verwendung eines Clipselements nach mindestens einem der vorangehenden Anspreche zur Verbindung – von Teilen eines Antriebs oder von Gehäuseteilen, insbesondere Motor- und Getriebegehäusen, – von Bauteilen mit einem Trägerelement, insbesondere eines Gehäuses mit einem Modulträger, – verschiedener Trägerelemente miteinander, insbesondere zur Verbindung eines Aggregateträgers mit einem Multifunktionsbauteil, – von Kunststoffteilen mit anderen Kunststoff- oder Metallteilen.
Verwendung eines Clipselements nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche zur Verbindung von Bauteilen und Bauelementen im Kraftfahrzeugbereich.