DE3541931C1

DE3541931C1 - Schnellverbindung zur Halterung eines Einsteckteiles in einer OEffnung eines Traegers

Info

Publication number: DE3541931C1
Application number: DE3541931A
Authority: DE
Inventors: Herbert 7440 Nürtingen Klemmer; Nikolaus 7052 Schwaikheim Schefcsik; Ernst 7141 Möglingen Senft
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1985-11-27
Filing date: 1985-11-27
Publication date: 1986-08-14
Also published as: GB2184190B; SE466414B; SE8605022L; FR2590634A1; JPH0248767B2; GB8628065D0; FR2590634B1; SE8605022D0; GB2184190A; JPS62132012A; US4822228A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schnellverbindung zur Halterung eines Einsteckteiles in einer öffnung eines Trägers, insbesondere eines das eine Endstück einer Bowdenzughülse aufnehmenden Haltenippels in einer Karosseriewand, mit den Merkmalen des Oberbegriffes von Anspruch 1.

Eine Schnellverbindung dieser Art findet, was allerdings druckschriftlich nicht zu belegen ist, im Fahrzeugbau beispielsweise zur Montage eines Haltenippels in der vorderen Stirnwand der Karosserie von Personenkraftwagen Anwendung.

Der Haltenippel nimmt dabei das eine Endstück der Hülse eines Bowdenzuges auf und das Bowdenzugseil ist durch den Haltenippel axial hindurchgeführt. Der in der Umfangsnut des zapfenförmigen Nippelansatzstükkes gehaltene und den Haltenippel in der Stirnwand axial festlegende Sicherungsring aus Stahl ist entlang einer Mantellinie geschlitzt, so daß er sich bei der Nippelmontage in radialer Richtung zusammendrücken und in vorgespanntem Zustand zusammen mit dem Nippelansatzstück in die betreffende Stirnwandöffnung einführen und durch diese hindurchschieben läßt.

Sobald hierbei das den Sicherungsring tragende Teilstück des Nippelansatzstückes an der der Einsteckseite gegenüberliegenden Seite der Stirnwand wieder austritt, springt der Sicherungsring radial auf und befindet sich dadurch teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der Umfangsnut. Der Sicherungsring übergreift dabei mit einem Teil seiner einen Ringstirnfläche die benachbarte Kante der in der Stirnwand vorhandenen Einstecköffnung und bildet somit einen Anschlag, welcher den Haltenippel in der Wandöffnung axial selbsttätig sichert. Der Sicherungsring ermöglicht damit eine schnell durchführbare Blindmontage des Haltenippels von der einen Stirnwandseite aus.

Bei einer solchen Schnellverbindung hat sich als nachteilig erwiesen, daß die Nippelsicherung nachgibt, sobald am Haltenippel ein Biegemoment wirksam wird. Dies liegt darin begründet, daß das Nippelansatzstück, um es leichtgängig durch die Stirnwandöffnung hindurchschieben zu können, in dieser mit Spielpassung angeordnet und der Sicherungsring aufgrund seines Schlitzes nicht in der Lage ist, Biegemomenten ein entsprechendes Widerstandsmoment entgegenzusetzen. Der Sicherungsring wird nämlich an seinem dem Ringschlitz gegenüberliegenden Umfangsteil auf Torsion beansprucht, wobei dann seine Sicherungswirkung stark nachläßt. Nachteilig ist außerdem, daß, aufgrund des geschlitzten Ringmantels, die radiale Aufweitung des Sicherungsringes am Umfang und damit die Abstützung des Sicherungsringes an der Stirnwand ungleichmäßig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellverbindung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 erläuterten Art anzugeben, deren Sicherungsring auch bei am Einsteckteil wirksamen Biegemomenten seine Sicherungsaufgabe voll gerecht wird und sich beim Ent-

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spannen bzw. Aufspringen über seinen gesamten Um- maß F i g. 2,

fang in radialer Richtung gleichmäßig aufweitet undda- F i g. 5—7 Darstellungen zur Veranschaulichung der

mit am Träger für das Einsteckteil eine entsprechend Funktionsweise des Sicherungsringes,

günstige Abstützbasis schafft. F i g. 8 eine Darstellung ähnlich F i g. 3 eines Mantel-

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die 5 teilstückes eines zweiten Ausführungsbeispiels des Si-

kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. cherungringes in Abwicklung,

Der in Umfangsrichtung geschlossene und mäander- F i g. 9 einen Längsschnitt durch einen Sicherungsring

förmig verlaufende Ringmantel erlaubt eine in radialer in einer Ausbildung gemäß F i g. 8,

Richtung nachgiebige Ausbildung des Sicherungsringes, Fig. 10 ein zweites Ausführungsbeispiel einer

um diesen bei der Montage des Einsteckteils zum Ein- io Schnellverbindung, im Längsschnitt dargestellt,

führen seines zapfenförmigen Ansatzstückes in die be- Die Schnellverbindung gemäß F i g. 1 dient dazu, ei-

treffende Trägeröffnung radial zusammendrücken zu nen Haltenippel 10 einer Bowdenzughülse 12 beispiels-

können. weise in der vorderen Stirnwand 14 einer Karosserie

Kommt der auf diese Weise vorgespannte Siehe- eines Personenkraftwagens blind, d. h., vom Inneren der rungsring dann im Verlaufe der Montage vom Innenum- 15 Karosseriezelle aus, montieren zu könen. Der Haltenipfang der Trägeröffnung wieder frei, springt er auf einen pel 10 kann selbstverständlich auch in einem anderen größeren und gegebenenfalls auf seinen ursprünglichen Karosserieteil, z. B. in der Tunnelwand des Karosserie-Durchmesser auf und bewirkt in axialer Richtung über bodens montiert werden.

dessen Stirnenden eine über den gesamten Ringumfang Zu diesem Zweck weist der Haltenippel 10 am Vorgleichmäßige, im wesentlichen starre Abstützung. 20 derende seines das eine Ende der Bowdenzughülse 12

Aufgrund des in Umfangsrichtung geschlossenen aufnehmenden Nippelteils 16 ein zapfenförmiges, von

Ringmantels sind dabei die in radialer Richtung wirksa- einer vom Bowdenzugseil 17 durchdringenden Axial-

men Rückstellkräfte über den gesamten Ringumfang bohrung 18 durchsetztes Ansatzstück 20 auf, das mit

gleich stark, wobei sich je nach Ausbildung der Mäan- einer Umfangsnut 22 ausgestattet ist.

derform ein gewünschtes Federverhalten beim Auf- 25 Mit diesem Ansatzstück 20 ist der Haltenippel 10 in

springen erzielen läßt. einer Bohrung 24 der Stirnwand 14 leicht verschiebbar

Bei einer Ausbildung des Sicherungsringes nach An- soweit einsteckbar, bis dessen Nippelteil 16 an der In-

spruch 2 läßt sich dabei über dessen gesamte Mantellän- nenseite der Stirnwand 14 anschlägt und dadurch seine

ge in der Radialrichtung eine gleichmäßige Rückstell- Befestigungslage bestimmt ist.

spannung erreichen. 30 Zum Festlegen des Haltenippels 10 in der Stirnwand

Bei einer Ringausbildung nach Anspruch 3 läßt sich 14 in dieser Lage dient ein als Ganzes mit 26 bezeichne-

hingegen gezielt in Radialrichtung ein asymmetrischer ter, in die Umfangsnut 22 eingesetzter und in radialer

Spannungsverlauf erzielen. Richtung federnd nachgiebiger Sicherungsring.

Für beide Ringausbildungen ist dabei eine Gestaltung Der Innen- und Außendurchmesser dieses Siche-

der schlitzartigen Vertiefungen gemäß Anspruch 4 vor- 35 rungsringes sind zum Durchmesser des zapfenförmigen

teilhaft. Ansatzstückes 20 sowie zur Tiefe der Umfangsnut 22

Das Einfädeln des Sicherungsringes in die Trägeröff- derart abgestimmt, daß sich der Sicherungsring 26

nung gestaltet sich besonders einfach durch eine Ring- durch radiales Aufdehnen sowohl auf das zapfenförmige

ausbildung gemäß Anspruch 5. Ansatzstück 20 aufschieben und mit dessen Umfangsnut

Eine bevorzugte Ausführungsform des Sicherungrin- 40 22 in Eingriff bringen als auch beim Einschieben des

ges ist Gegenstand des Anspruchs 6. In diesem Falle Ansatzstückes 20 in die Bohrung 24 radial derart zusam-

lassen sich die Einstecktiefe des Einsteckteiles in die mendrücken läßt, daß es sich durch diese hindurchschie-

Trägeröffnung sowie die Breite der Umfangsnut am An- ben läßt.

satzstück des Einsteckteiles so aufeinander abstimmen, Wie F i g. 1 zeigt, stellt sich der Sicherungsring 26

daß sich die konische Ringstirnfläche des nicht gänzlich 45 aufgrund der beim Hindurchführen erzeugten radialen

entspannten Sicherungsringes lediglich an der ihr be- Vorspannung, selbsttätig auf einen größeren Durchmes-

nachbarten Umfangskante von Trägeröffnung oder ser zurück, sobald er beim Einführen des Haltenippels

Nutwand der Umfangsnut abstützt. 10 in die Stirnwand 14 mit seinem Ringmantel 28 aus der

Aufgrund der noch wirksamen radialen Ringvorspan- Bohrung 24 wieder austritt. Der Sicherungsring steht

nung wird in diesem Falle zwischen der Ringstirnfläche 50 dann teilweise radial über den Umfang des Ansatzstük-

und der betreffenden Umfangskante eine Keilwirkung kes 20 vor und bildet dabei einen mit der Außenseite der

und damit zugleich ein Toleranzausgleich erzielt, so daß Stirnwand 14 zusammenwirkenden Anschlag, der den

eine spielfreie und angemessene Dichtheit aufweisende Haltenippel 10 in dieser axial festlegt.

Axialsicherung des Einsteckteiles in der Trägeröffnung Der Sicherungsring 26 ist vorteilhaft aus einem elasti-

gewährleistet ist. 55 sehen Kunststoff gespritzt. Es lassen sich demgemäß für

In der sich anschließenden Beschreibung sowie in Un- Nippel und Sicherungsringe gezielt unterschiedliche

teransprüchen sind mögliche, in der Zeichnung darge- Werkstoffe einsetzen.

stellte Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Zum Zwecke seiner radialen Nachgiebigkeit ist der

Schnellverbindungen erläutert. In der Zeichnung zeigt Ringmantel 28 in Umfangsrichtung geschlossen ausge-

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Schnell- 60 bildet und alternierend von jeweils einer seiner Ringverbindung zum Blindbefestigen eines die Hülse eines Stirnflächen mit sich jeweils in Richtung der anderen Bowdenzuges abstützenden Haltenippels in einer Ka- Ringstirnfläche erstreckenden und im Abstand von dierosseriewand, im Längsschnitt dargestellt, ser endenden schlitzartigen Vertiefungen 30 bzw. 32

F i g. 2 eine schaubildliche Darstellung des Siehe- ausgestattet, wodurch der Ringmantel 28 in Umfangs-

rungsringes der Schnellverbindung, 65 richtung seine Mäanderform erhält (F i g. 2).

F i g. 3 ein Teilstück des Mantels des Sicherungsringes Beim Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 bis 3

der Schnellverbindung, abgewickelt dargestellt, weisen die Vertiefungen 32, 32 eine übereinstimmende

Fig.4 einen Längsschnitt des Sicherungsringes ge- Tiefe T\ bzw. T₂ auf, und deren Breite verringert sich

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ihrem geschlossenen Ende zu. an der inneren Stirnwandseite 46 anliegt, hat der beim

Bei einer zylindrischen Ausführung des Sicherungs- Einführen des zapfenförmigen Nippelansatzstückes 20

ringes ist an diesem über dessen gesamte Mantellänge in die Bohrung 24 aufgrund seiner Umfangskonizität in

eine gleich große Aufweitspannung beim radialen Zu- radialer Richtung gänzlich in die Umfangsnut 22 hinein-

sammenpressen zu überwinden. Der Spannungsverlauf 5 gedrückte Sicherungsring 26 das Bestreben, aufgrund

läßt sich jedoch variieren, sofern, wie F i g. 8 zeigt, die der dabei erfolgten Vorspannung selbsttätig wieder in

Tiefe der von beiden Ringstirnflächen aus zugänglichen die entgegengesetzte Radialrichtung aufzuspringen.

Vertiefungen 35, 36 unterschiedlich und beispielsweise Der, bedingt durch die Umfangskonizität, dem Siche-

die Tiefe 7} der Vertiefungen 35 geringer ist als die rungring 26 aufgeprägte asymmetrische Spannungsver-

Tiefe Γ2 der Vertiefungen 36. Dies wird durch F i g. 9 ίο lauf über dessen Axiallänge (F i g. 4) bewirkt, daß die

verdeutlicht, indem durch die Länge der eingezeichne- größere Rückstellspannung in dem der Stirnwand 14

ten Pfeile die Intensität der wirksamen Spannkräfte an- zugekehrten Ringendstück wirksam ist. Infolgedessen

gedeutet und dabei erkennbar ist, daß über den Bereich springt der Sicherungsring im Bereich dieses Ringend-

der die geringere Tiefe 71 aufweisenden Vertiefungen Stückes stärker auf, wobei sich die Ringstirnfläche 34 an

35 der Ringmantel 28 seine größte Radialsteifigkeit auf- 15 die Umfangskante 48 der Stirnwandöffnung 24 anlegt

weist. (F i g. 6).

Ferner läßt sich die Radialsteifigkeit bzw. Rückstell- Im Berührungszeitpunkt von Sicherungsring 26 und spannung über die Gesamtlänge des Sicherungsringes Stirnwand 14 vermag nun der übrige Ringteil, da kein durch eine in Richtung seines einen Stirnendes zu koni- radialer Widerstand gegeben ist, noch weiter aufzusche Ausbildung des Mantelaußenumfanges entspre- 20 springen, wobei sich im Verlaufe seines Aufweitens chend einstellen, und zwar mit Vertiefungen, die in der zwangsläufig der Winkel ac zwischen äußerer Stirn-Tiefe gemäß F i g. 3 gleich oder, gemäß F i g. 8, ungleich wandfläche 38 und Ringstirnfläche 34 zu cx\ verkleinert bemessen sind. (F i g. 7).

Der Sicherungsring 26 der in Fig. 1 gezeigten In diesem radial zurückgestellten Zustand des Siche-

Schnellverbindung weist am Außenumfang Konizität 25 rungsringes 26 stützt sich dieser mit seiner von der

auf und zwar verjüngt er sich in Einsteckrichtung des Stirnwand 14 abgekehrten Ringstirnfläche 50 an der

Haltenippels 10 derart, daß dessen den kleineren Au- Nutwand 40 des Nippelansatzstückes 20 ab, wobei er

ßendurchmesser aufweisendes Stirnende in entspann- gegebenenfalls nicht völlig entspannt ist Der Siche-

tem Zustand des Sicherungsringes 26 nicht über den rungsring 26 bewirkt dadurch eine spielfreie Anordnung

Umfang des Ansatzstückes 20 vorsteht. Diese Konizität 30 bzw. Verspannung des Haltenippels 10 in der Stirnwand

schafft damit eine Einfädelhilfe beim Hindurchschieben 14.

des Ansatzstückes 20 in die Stirnwand 14. Dabei wird In F i g. 1 sind dabei die diese Nippelhalterung bewir-

der Sicherungring 26 zwangsläufig radial zusammenge- kenden, durch den Sicherungsring 26 aufgebrachten, so-

drückt. Außerdem bewirkt die Konizität, wie oben be- wohl in radialer als auch in axialer Richtung wirkenden

reits erläutert, über die Länge des Ringmantels unter- 35 Spannkräfte Fund A eingezeichnet. Fstellt hierbei die

schiedliche Radialspannkräfte, worauf weiter unten in radialer Richtung wirkende Federkraft und A die in

noch eingegangen wird. axialer Richtung wirkende Sicherungskraft dar, welche

Wie aus F i g. 1 und 4 zu ersehen ist, verjüngt sich das Kräfte die wirksame Kraftresultierende R bewirken, der Stirnwand 14 zugekehrte Stirnende des Sicherungs- Während in den F i g. 1 sowie 5 bis 7 eine Außenringes 26 nach innen konisch, so daß dessen Ringstirnflä- 40 schnellverbindung dargestellt ist, zeigt F i g. 10 eine Inche 34 zusammen mit der ihr benachbarten radialen nenschnellverbindung. In diesem Falle ist das zapfenför-Nutwand 36 der Umfangsnut 22 bzw. mit der ihr züge- mige Ansatzstück 20 des Haltenippels 10 innerhalb eikehrten radialen äußeren Stirnwandfläche 38 einen spit- ner Bohrung 52 eines Trägers, beispielsweise einer Kazen Winkel oc einschließt. rosseriewand 54, selbsttätig spielfrei festlegbar.

Diese Konizität des Ringstirnendes bietet den we- 45 Zu diesem Zweck ist der Umfangsnut 22 des Ansatz-

sentlichen Vorteil eines selbsttätigen Ausgleichs beste- Stückes 20 in der Bohrung 52 eine Innenumfangsnut 56

hender Toleranzen im gegenseitigen Abstand von äuße- zugeordnet, die sich im Bereich der Umfangsnut 22 be-

rer Stirnwandfläche 38 und ihr gegenüberliegender ra- findet.

dialer Nutwand 40 der Umfangsnut 22. Hierzu ist Vor- Die Breite der Innenumfangsnut 56 ist etwas größer aussetzung, daß die Einstecktiefe des zapfenförmigen 50 als die der Umfangsnut 22, wobei in eingestecktem ZuAnsatzstückes 20 in die Stirnwand 14 so bemessen ist, stand des Haltenippels 10 sich die eine radiale Nutwand daß sich, wie deutlich aus den F i g. 5 bis 7 zu ersehen ist, 58 der Umfangsnut 22 innerhalb der Innenumfangsnut die Nutwand 36 der Umfangsnut 22 innerhalb der Stirn- 56 befindet, während die beiden anderen radialen Nutwandbohrung 24 befindet, die Längenabmessung des wände 60 und 62 sich im wesentlichen in einer gemeinsa-Sicherungsringes 26 zur Breite der Umfangsnut 22 so 55 men Ebene befinden.

abgestimmt ist, daß in radial völlig in die Umfangsnut 22 In diesem Falle stützt sich der Sicherungsring 26 in

hineingedrücktem Zustand desselben (Fig.5), in wel- zurückgestelltem bzw. aufgesprungenem Zustand mit

chem der Sicherungsring, aufgrund des mäanderförmi- seiner konischen Ringstirnfläche 34 an der Umfangs-

gen Verlaufes seines Ringmantels, in Umfangsrichtung kante 64 der Nutwand 58 ab, während sich dessen ande-

seine größte Länge annimmt, diese im wesentlichen der 60 re Ringstirnfläche 50 an der Nutwand 62 der Innenum-

Nutbreite entspricht, und die Konizität des der Nut- fangsnut 56 abstützt.

wand 36 zugekehrten Ringstirnendes derart ist, daß sich Die beiden Bauarten von Schnellverbindungen sind in dabei die äußere Umfangskante 42 der konischen Ring- der dargestellten Ausführungsform als unlösbare Konstirnfläche 34 außerhalb der Stirnwandöffnung 24 befin- struktionen ausgelegt. Sie können ebensogut lösbar ausdet. 65 geführt sein. Zu diesem Zweck ist die Konizität der Ist der Haltenippel 10 bis in eine in den F i g. 1 und 5 Ringstirnfläche 34 so zu wählen, daß sich Winkel oc entbis 7 gezeigte Endlage in die Stirnwand 14 eingesteckt, sprechend vergrößert, in welcher eine radiale Ringfläche 44 des Nippelteils 16 Des weiteren ist die Umfangskante 48 der Stirnwand-

öffnung 24 bzw. die Umfangskante 64 der Nutwand 62
der Innenumfangsnut56 entsprechend zu verrunden.

Diese Maßnahmen führen dazu, daß die Schnellverbindungen über einen Druckpunkt verrastbar bzw. wieder lösbar sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

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20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Schnellverbindung zur Halterung eines Einsteckteiles in einer öffnung eines Trägers, insbesondere eines das eine Endstück einer Bowdenzughülse aufnehmenden Haltenippels in einer Karosseriewand, bei der das Einsteckteil mit einem eine Umfangsnut aufweisenden zapfenförmigen Ansatzstück

in die öffnung tiefenbegrenzt einsteckbar ist und in der Umfangsnut einen in radialer Richtung federnd nachgiebigen Sicherungsring trägt, der in eingestecktem Zustand des Einsteckteils seinen größten Durchmesser aufweist, teilweise über den Umfang des Ansatzstückes vorsteht und mit seiner einen Stirnfläche mit dem Träger zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (28) des Sicherungsringes (26) in Umfangsrichtung geschlossen und mäanderförmig ist.

2. Schnellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den mäanderförmigen Verlauf des Ringmantels (28) bestimmenden, abwechselnd von jeweils einer seiner Ringstirnflächen (34 oder 50) ausgehend, sich in Richtung der anderen Ringstirnfläche erstreckenden und im Abstand von dieser endenden schlitzartigen Vertiefungen (30,32) in der Tiefe gleich sind.

3. Schnellverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an der einen Ringstirnfläche ausmündenden schlitzartigen Vertiefungen (35) eine geringere Tiefe als die an der anderen Ringstirnfläche ausmündenden Vertiefungen (36) aufweisen.

4. Schnellverbindung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Breite der schlitzartigen Vertiefungen (30,32; 35,36) des Sieherungringes (26) ihrem geschlossenen Ende zu verringert.

5. Schnellverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Sicherungsring (26) in Einsteckrichtung des Einsteckteiles (10) konisch verjüngt.

6. Schnellverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Träger (14) zugekehrte Ringstirnende (34) nach innen konisch verjüngt ist.

7. Schnellverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherungsring (26) aus Kunststoff besteht.

8. Schnellverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in zusammengestecktem Zustand von Träger (14) und Einsteckteil (10) sich die eine Nutwand (26) der Umfangsnut (22) seines Ansatzstückes (20) innerhalb der Trägeröffnung (24) befindet und daß die dieser Nutwand (36) zugekehrte Ringstirnfläche (34) zusammen mit dieser einen spitzen Winkel (a) einschließt und sich an der benachbarten Umfangskante (48) der Trägeröffnung (24) abstützt.

9. Schnellverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in zusammengestecktem Zustand von Träger (54) und Einsteckteil (10) sich die den Sicherungsring (26) haltende Umfangsnut (22) innerhalb der Trägeröffnung (52) befindet, daß die Trägeröffnung (52) im Bereich der Umfangsnut (22) des Ansatzstückes (20) eine Innenumfangsnut (56) aufweist und daß sich der Sicherungsring (26) in aufgesprungenem Zustand einerseits mit seiner einen Ringstirnfläche (34) an einer Umfangsnut (22) des Ansatzstückes (20) und andererseits mit der anderen Ringstirnfläche (50) an einer Nutwand (62) der Innenumfangsnut (56) abstützt.