DE19609679C2

DE19609679C2 - Verbundteil

Info

Publication number: DE19609679C2
Application number: DE19609679A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Loebbering; Christian Beuther
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 2000-09-07
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: GB2311033A; DE19609679A1; FR2746148A1; GB2311033B; GB9704983D0

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbundteil, das auf ein auf einem Träger befestigtes Bauteil enthält, gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein solches Verbundteil (WO 95/33291) enthält ein Bauteil in Form einer Steckerleiste, die mehrere zu einem Spreizdübel angeordnete Schnapphaken aufweist. Das Bauteil wird mit dem Spreizdübel in eine Öffnung eines Trägers gesteckt. In der verrasteten Stellung wird ein Spreizstift durch eine koaxial zum Spreizdübel verlaufende Bohrung des Bauteils geführt und in den Spreizdübel eingepreßt, sodaß der Spreizstift einer seitlichen Auslenkung der Schnapphaken zur Mitte der Öffnung hin und damit einer Lösung der Verbindung entgegensteht.

Eine solche Verbindung zwischen Bauteil und Träger ist aufwendig, zumal ein zusätzliches Bauteil in Form eines Spreizstiftes eingesetzt wird und das Bauteil eine eigens für diesen Spreizstift vorgesehene Bohrung aufweist.

Aus der DE 42 15 041 A1 ist ein Bauteil in Form eines Tragrahmens aus Kunststoff bekannt, das an einem Träger befestigt wird. Dazu weist das Bauteil Stifte auf, die in Öffnungen des Trägers eingeführt werden. Mit Ultraschall werden die Köpfe der in die Öffnungen eingeführten Stifte pilzförmig verformt.

Die aus dem Stift geformte pilzförmige Haube weist an ihrer Unterseite aus dem Umformprozess resultierende Aushöhlungen/ Luftschlitze auf, durch die die Haltekraft einer solchen Verbindung verringert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine belastbare, platzsparende Verbindung zwischen einem Bauteil aus Kunststoff und einem Träger zu schaffen, die die Nachteile der bekannten Verbindungen vermeidet, und die insbesondere keine zusätzlichen Elemente benötigt.

Die Erfindung wird durch ein auf einem Träger befestigtes Bauteil gemäß der Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.

Dabei wird ein Abschnitt des Schnapphakens in der verrasteten Stellung des Bauteils zu einen Pfropf umgeformt, durch den eine seitliche Auslenkung des Schnapphakens in seiner verrasteten Stellung weitgehend verhindert wird.

Es werden außer dem vorzugsweise einstückig mit dem Bauteil ausgebildeten Schnapphaken keine weiteren Zusatzteile benötigt, um die Verbindung unlösbar und damit belastbar zu machen.

Eine Verbindung mit einer bloßen Verrastung des Schnapphakens im Träger ist unzuverlässig, da sich der Schnapphaken infolge Kunststofffließens oder Vibrationseinwirkung zur Mitte der Öffnung hin bewegen und daraufhin aus der Öffnung des Trägers herausrutschen kann. Bei der erfindungsgemäßen Verbindung dagegen wird eine Auslenkung des Schnapphakens zur Mitte der Öffnung durch den Pfropf in vorteilhafter Weise verhindert. Der aus einem Abschnitt des Schnapphakens - vorzugsweise der Spitze des Schnapphakenkopfes - umgeformte Pfropf ist dabei äußerst einfach herzustellen: Ein Stempel wird auf die Spitze des Schnapphakenkopfes gesetzt. Unter Einwirkung einer Kraft auf den Stempel verformt sich der kalte oder ggf. auch erwärmte Kunststoff der Schnapphakenspitze (kaltumformen/ warmumformen/heißverstemmen) und fließt entlang des Schnapphakenkopfes nach unten in Freiräume.

Bei einem Ausführungsbeispiel mit lediglich einem einzigen Schnapphaken entsteht durch das Umformen ein Pfropf zwischen der Innenseite des Schnapphakens und der Innenwand der Öffnung, sodaß der Schnapphaken bzw der Schnapphakenschaft in der Öffnung kaum seitlich ausgelenkt werden kann.

Bei einem Ausführungsbeispiel mit zwei Schnapphaken ist ein Umformprozess erforderlich, der einen Pfropf zwischen zumindest einem Abschnitt der Innenseiten der beiden Schnapphaken herstellt. Dieser Pfropf muß aber nicht auf Höhe der Öffnung des Trägers angeordnet sein: es reicht aus, wenn der Pfropf zwischen den beiden Schnapphakenköpfen angeordnet ist, so daß sich die Schnapphaken nicht mehr soweit zur Mitte der Öffnung hin verbiegen lassen, daß die Schnapphaken durch die Öffnung aus dem Träger herausrutschen können. Eine in Richtung der Schnapphaken wirkende Zugkraft (axial) wird direkt von den Unterseiten der Schnapphakenköpfe/Widerhaken aufgenommen, auf den Pfropf umgelenkt und wirkt dort der auf den gegenüberliegenden Schnapphaken übertragenen Kraft entgegen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Ein Bauteil mit Schnapphaken, und einen Träger, in nicht verrastetem Zustand,

Fig. 2: Das über die Schnapphaken mit dem Träger zu einem Verbundteil verrastete Bauteil gemäß Fig. 1,

Fig. 3: Das über die Schnapphaken mit dem Träger verrastete Bauteil gemäß Fig. 2 mit umgeformten Schnapphakenkopf,

Fig. 4: Eine Querschnittsansicht gemäß Fig. 3,

Fig. 5: Ein Bauteil mit einem Schnapphaken und einem Steg, und einen Träger, in nicht verrastetem Zustand,

Fig. 6: Das über den Schnapphaken mit dem Träger verrastete Bauteil gemäß Fig. 5,

Fig. 7: Ein Bauteil mit einem einzigen Schnapphaken, und einen Träger, in nicht verrastetem Zustand,

Fig. 8: Das über den Schnapphaken mit dem Träger verrastete Bauteil gemäß Fig. 7,

Fig. 9: Das über den Schnapphaken mit dem Träger verrastete Bauteil gemäß Fig. 8, mit umgeformten Schnapphakenkopf.

Gleiche Elemente in den Figuren sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1 zeigt ein Bauteil 1 mit zwei Schnapphaken 3, das mit einem Träger 2 verbunden werden soll. Der Träger 2 weist eine Öffnung 21 zur Aufnahme der Schnapphaken 3 auf. Die Schnapphaken 3 haben einen gemeinsamen Hals 31. Jeder Schnapphaken 3 weist ferner einen Schaft 32 und einen Kopf 33 auf. Die Schnapphaken 3 sind mit ihren Innenseiten 35 einander gegenübergestellt, so daß zwischen den Schnapphaken 3 ein Spalt 36 entsteht. Vorzugsweise sind die Schnapphaken 3 einstückig mit dem Bauteil 1 hergestellt. Das Bauteil 1 ist beispielsweise ein Steckerstifte umschließender Steckerkörper, der auf einem Schaltungsträger oder einer einen Schaltungsträger tragenden Grundplatte aus Metall befestigt wird.

Eine solche Ausführungsform mit zwei Schnapphaken 3 ist optimal hinsichtlich einer großen Haltekraft, kleinen Materialaufwands und eines einfachen Umformprozesses.

Fig. 2 zeigt das Bauteil gemäß Fig. 1, das mit seinem Schnapphaken 3 in die Öffnung 21 des Trägers 2 eingeführt und mit dem Träger 2 verrastet ist. So sind lediglich die Schnapphakenköpfe 33 zu sehen, die je einen Abschnitt 331 aufweisen, der im folgenden heiß- oder kaltverformt wird.

Fig. 3 zeigt die Anordnung gemäß Fig. 1 mit umgeformten Abschnitten 331 der Schnapphakenköpfe 33. Die Schnapphakenköpfe 33 sind jedoch nicht vollständig verformt: Ihr Unterteil/Widerhakenfläche ist nach wie vor vorhanden, um auf die Verbindung einwirkende Kräfte aufzunehmen. Die Verbindung wird in der Ebene quer zu den Schnapphaken 3 - die in den Figuren gleich der Oberfläche des Trägers ist - durch den durch die umgeformten Abschnitte 331 entstandenen Pfropf 34 gefestigt. Die Schnapphaken 3 können infolge des einen Teil des Spaltes 36 belegenden Pfropfes 34 einer Zugbeanspruchung längs zu den Schnapphaken 3 nicht mehr durch seitliches Ausweichen entgehen.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt der Anordnung gemäß Fig. 3. Dabei ist ersichtlich, daß der Pfropf 34 bei einer solchen Anordnung nicht notwendigerweise den gesamten Spalt 36 zwischen den Schnapphaken 3 ausfüllen muß. Es genügt, wenn der Pfropf 34 einen Abschnitt des Spaltes 36 anfüllt.

Gemäß Fig. 5 und 6 kann anstelle eines zweiten Schnapphakens 3 ein Steg 4 verwendet werden. Ist die Haltekraft eines Schnapphakens 3 ausreichend, so ist der Steg 4 anstelle zweiten Schnapphakens 3 eine vorteilhafte Alternative hinsichtlich einer Materialoptimierung. Ausgehend von der Anordnung in Fig. 6 wird zumindest ein Abschnitt des Schnapphakenkopfes 33, vorzugsweise aber auch ein Abschnitt des Stegkopfes 41 zu einem Pfropf 34 verformt, der zumindest einen Abschnitt des Spaltes 36 zwischen Schnapphaken 3 und Steg 4 ausfüllt.

Betrifft die Anordnung ein Bauteil mit nur einem einzigen Schnapphaken 3 gemäß Fig. 7 bis 9, so wird zumindest ein Abschnitt des Spaltes 36 zwischen Schnapphaken 3 und Innenwand der Öffnung 21 mit dem Pfropf 34 ausgefüllt, sodaß eine seitlich auf den Schnapphaken 3 einwirkende Kraft über seine Innenseite 35 und den Pfropf 34 an die Innenwand der Öffnung 21 weitergeleitet wird.

Zusammenfassend verhindert der nach dem Umformen gebildete Pfropf das Zusammenklappen der Schnapphaken 3. Damit kann der Schnapphaken 3 auch bei großer Zugbeanspruchung in seiner axialen Richtung nicht mehr aus der Trägeröffnung 21 herausrutschen.

Ggf. können auch mehrere Schnapphaken 3 zu einem Kreis angeordnet sein. Die Öffnung 21 im Träger 2 kann rund, viereckig, ellipsenförmig oder anders ausgebildet sein. Die Schnapphaken 3 nehmen entsprechende Form an.

Claims

1. Verbundteil, mit einem Bauteil (1) aus Kunststoff und mit einem Träger (2), bei dem das Bauteil (1) mit einem Schnapphaken (3) durch eine Öffnung (21) des Trägers (2) geführt und mit diesem verrastet ist, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen einstückig mit dem Schnapphaken (3) ausgebildeten Propf (34) eine Auslenkung des Schnapphakens (3) aus seiner verrasteten Stellung weitgehend verhindert wird.

2. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) mit zwei Schnapphaken (3) durch die Öffnung (21) des Trägers (2) geführt ist, und daß der Pfropf (34) zwischen den Innenseiten (35) der Schnapphaken (3) angeordnet ist.

3. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) mit einem einzigen Schnapphaken (3) und mit einem parallel zum Schnapphaken (3) angeordneten Steg (4) durch die Öffnung (21) des Trägers (2) geführt ist, und daß dei Pfropf (34) zwischen der Innenseite (35) des Schnapphakens (3) und dem Steg (4) angeordnet ist.

4. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) einen einzigen Schnapphaken (3) aufweist, und daß der Pfropf (34) zwischen der Innenseite (35) des Schnapphakens (3) und der Innenwand der Öffnung (21) angeordnet ist.

5. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) und der Schnapphaken (3) einstückig ausgebildet sind.

6. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (1) ein Steckerkörper ist und der Träger (2) eine elektrische Schaltung trägt.

7. Verbundteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umgeformte Abschnitt (331) die Spitze des Schnapphakenkopfes ist.