DE102013008503A1

DE102013008503A1 - Connection system with mandrel and double sleeve

Info

Publication number: DE102013008503A1
Application number: DE102013008503.9A
Authority: DE
Inventors: Philipp Brose; Ingo Friedrich
Original assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Current assignee: IAV GmbH Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-11-20

Abstract

Verbindungssystem, umfassend einen einem ersten Bauteil zugeordneten Dorn, der in seiner außenumfänglichen axialen Erstreckung ein Profil aufweist, eine einem zweiten Bauteil zugeordnete Doppelhülse, die eine innere Hülse und eine äußere Hülse umfasst, wobei beide Hülsen zueinander verlagerbar und lösbar oder unlösbar festlegbar sind, wobei beide Hülsen an je einem axialen Ende je eine Auskragung aufweisen, welche in dem am zweiten Bauteil festgelegten Zustand an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Bauteils anliegen, wobei die innere Hülse in ihrer innenumfänglichen axialen Erstreckung ein Profil aufweist und wobei der Dorn im Profil der inneren Hülse axial verlegbar und lösbar oder unlösbar festlegbar ist.A connection system comprising a mandrel assigned to a first component, which has a profile in its outer circumferential axial extension, a double sleeve assigned to a second component, which comprises an inner sleeve and an outer sleeve, both sleeves being displaceable and releasable or non-releasable to one another, wherein Both sleeves each have a projection at one axial end, which in the fixed state on the second component rest on opposite sides of the second component, the inner sleeve having a profile in its inner circumferential axial extension and the mandrel axially in the profile of the inner sleeve can be relocated and releasably or permanently fixed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungssystem mit einem in einer Doppelhülse festlegbaren Dorn entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1. Vorzugsweise werden Exterieur-Komponenten, z. B. Karosseriebauteile, und insbesondere Interieur-Bauteile, z. B. Verkleidungselemente und Dekorbauteile, unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verbindungssystems befestigt.The invention relates to a connection system with a lockable in a double-sleeve mandrel according to the independent claim 1. Preferably, exterior components, such. B. body parts, and in particular interior components, eg. As cladding elements and decorative components, using the connection system according to the invention attached.

Stand der TechnikState of the art

Herkömmliche Verbindungssysteme, vor allem Schraubverbindungen, werden häufig aus einem metallischen und/oder elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt. Da die zu befestigenden Bauteile ebenfalls häufig aus metallischen und/oder elektrisch leitfähigen Werkstoffen bestehen, z. B. Karosseriebleche oder elektrisch leitfähige kohlefaserverstärkte Kunststoffe, entsteht ein Potentialunterschied zwischen den zu verbindenden Bauteilen oder zwischen einem Verbindungselement und einem Bauteil. Dieser Potentialunterschied kann eine elektrochemische Korrosion hervorrufen.Conventional connection systems, especially screw, are often made of a metallic and / or electrically conductive material. Since the components to be fastened also often consist of metallic and / or electrically conductive materials, for. As body panels or electrically conductive carbon fiber reinforced plastics, creates a potential difference between the components to be connected or between a connecting element and a component. This potential difference can cause electrochemical corrosion.

Weiterhin sind herkömmliche Verbindungssysteme auf eine definierte Bauteilstärke festgelegt, das heisst, dass Bauteile mit einheitlichen Wandstärken auszulegen sind, wenn immer gleiche Verbindungselemente zum Einsatz kommen sollen. Speziell die stark an Bedeutung gewinnende Leichtbauweise erfordert beanspruchungsgerechtes Konstruieren. Daraus folgt, dass die Wandstärke auf ein Minimum reduziert wird und Bereiche mit höherer Belastung partiell verstärkt werden. Diese Sprünge bzw. unterschiedlichen Materialstärken sind für herkömmliche Verbindungselemente problematisch, da diese entweder nicht montiert werden können oder keinen festen Sitz aufweisen. Somit ist eine Vielzahl verschiedener Verbindungselemente bei der Montage notwendig, was unter anderem ein erhöhtes Risiko zum Verwechseln einzelner Verbindungselemente zur Folge hat.Furthermore, conventional connection systems are set to a defined component thickness, that is to say that components with uniform wall thicknesses are to be designed if identical connection elements are always to be used. Especially the lightweight design, which is gaining in importance, requires stress-oriented design. As a result, the wall thickness is reduced to a minimum and areas with higher stress are partially reinforced. These jumps or different material thicknesses are problematic for conventional fasteners, as they either can not be mounted or have no tight fit. Thus, a variety of different fasteners during assembly is necessary, which has, inter alia, an increased risk of confusing individual fasteners result.

Die europäische Patentanmeldung EP 0 345 410 A1 offenbart eine Anordnung mit einem Schnappverschluss und mit einem Bolzen mit Verschlussbereichen, geformt durch parallel beabstandete umfängliche Nuten, welche in einem zylindrischen Träger mit einer Anzahl Schnappringen versehen ist, welche entsprechend des Abstandes der Nuten beabstandet sind, wobei der Bolzen durch Verriegelung durch den zylindrischen Träger über die Schnappringe nicht herausziehbar ist.The European patent application EP 0 345 410 A1 discloses an assembly with a snap closure and with a bolt having closure portions formed by circumferentially spaced circumferential grooves provided in a cylindrical support with a number of snap rings spaced correspondingly to the spacing of the grooves, the bolt being locked by the cylindrical support can not be pulled out over the snap ring.

Das deutsche Patent DE 196 17 408 C2 beschreibt eine Befestigungseinrichtung für eine Zusatzmatte mit einem am Teppichboden befestigbaren Basiselement, das einen über den Teppichboden hinausragenden Teilbereich aufweist, an dem eine Zusatzmatte befestigbar ist. Der über den Teppichboden herausragende Teilbereich des Basiselements ist als pilzförmiges Kopfteil ausgebildet. Eine Einrastvorrichtung ist an einem ringförmigen Vorsprung eines Halteteils angeformt, über die Basiselement und Halteteil miteinander verbunden werden. Der Teppichboden wird dabei zwischen Erweiterungen am Basisteil und am Halteteil geklemmt.The German patent DE 196 17 408 C2 describes a fastening device for an additional mat with a base element fastened to the carpet, which has a projecting beyond the carpet portion, to which an additional mat can be fastened. The protruding over the carpet portion of the base member is formed as a mushroom-shaped headboard. A latching device is formed on an annular projection of a holding part, are connected to each other via the base member and holding part. The carpet is clamped between extensions on the base and on the holding part.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Gegenüber dem bekannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der Erfindung, ein Verbindungssystem zu schaffen, welches bei der Befestigung von Exterieur-Komponenten, z. B. Karosseriebauteile, und insbesondere von Interieur-Komponenten, z. B. Verkleidungselemente und Dekorbauteile, von Fahrzeugen einsetzbar ist und Bauteile aus verschiedenen Materialien mit verschiedenen Bauteilstärken unter Ausgleich von Bauteiltoleranzen und Dämpfung von Schwingungen sowie Isolierung von Potentialunterschieden, und damit unter Verhinderung elektrochemischer Korrosion, einfach und sicher montierbar verbindet.Compared to the known prior art, it is the object of the invention to provide a connection system, which in the attachment of exterior components, such. B. body parts, and in particular of interior components, eg. B. cladding elements and decorative components, is used by vehicles and components of different materials with different component thicknesses under compensation of component tolerances and damping of vibrations and isolation of potential differences, and thus with prevention of electrochemical corrosion, easily and securely mountable connects.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verbindungssystems mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Das Verbindungssystem zum Verbinden von zwei Bauteilen umfasst dabei einen Dorn mit einer Funktionsanbindung, welcher ein erstes Bauteil zugeordnet werden kann. Die zwei Bauteile sind bevorzugt Karosserieelemente eines Fahrzeuges, wie Innenverkleidungselemente mit Freiformflächen, Außenverkleidungselemente, Strukturelemente, wie Türblechelemente, Dekorelemente, Karosserieholme und dergleichen. Die Befestigung des Dorns am ersten Bauteil über die Funktionsanbindung kann form-, kraft- oder stoffschlüssig erfolgen. Insbesondere kann der Dorn durch die Ausgestaltung seiner Funktionsanbindung verklipst, verrastet sowie anvulkanisiert, in einem Spritzgussprozess angespritzt, angelötet oder angeschweißt sein. Eine Verschraubung über ein Gewinde ist ebenfalls denkbar und technisch einfach möglich. Der Vorteil einer nicht über ein Gewinde realisierten Anbindung liegt in der einfachen Montierbarkeit, da keine rotatorische Bewegung durchgeführt werden muss und durch eine einfache translatorische Bewegung die Bauteile sicher und schnell verbunden werden können. Eine Funktionsanbindung bedeutet im Sinne der Anmeldung eine Ausgestaltung eines der beiden axialen Enden des Dorns, die geeignet ist, durch die angegebenen Verfahren mit einem ersten Bauteil oder mit einem weiteren Verbindungselement unmittelbar oder mittelbar verbunden zu werden. Der Dorn weist an seinem einen axialen Ende in seiner außenumfänglichen axialen Erstreckung ein Profil auf. Das Profil greift im verbundenen Zustand des Verbindungssystems in ein innenumfänglich axial erstrecktes Profil einer Doppelhülse ein. Der Dorn ist dabei axial verlagerbar, kann also innerhalb der Doppelhülse wenigstens einmal bei der Montage axial verschoben werden. Durch das Profil ist der Dorn lösbar oder unlösbar an verschiedenen Positionen in der Doppelhülse festlegbar. Vorteilhafterweise können durch das erfindungsgemäße Verbindungssystem eine Vielzahl verschiedener Bauteile mit nur einem System verbunden werden. Der Abstand der zu verbindenden Bauteile kann dabei unterschiedlich groß sein. Die Montage ist sehr einfach und fehlerunanfällig. Weiterhin vorteilhaft können durch die axiale Verschiebbarkeit des Dorns in der Doppelhülse Toleranzen der zwei Bauteile, die sich in unterschiedlichen Abständen der zwei Bauteile zueinander auswirken, ausgeglichen werden. Der axiale Abstand zwischen der Funktionsanbindung und dem Profil des Dorns kann an unterschiedliche Abstände verschiedener zu verbindender Bauteile angepasst werden. Die Doppelhülse umfasst eine innere Hülse und eine äußere Hülse, welche zueinander axial verschiebbar sind. Die innere und die äußere Hülse sind zueinander festlegbar. Dies kann lösbar oder nicht lösbar erfolgen. Beide Hülsen weisen an je einem axialen Ende je eine Auskragung auf. Die radiale Ausdehnung der Auskragungen geht über die jeweilige radiale Ausdehnung der zylindrischen Grundkörper jeder der Hülsen hinaus. Das heißt, dass die Durchmesser der Auskragungen größer sind als die Durchmesser der Hülsen entlang ihrer sonstigen Erstreckung entfernt von der Auskragung. Die zylindrischen Grundkörper der Hülsen weisen vorzugsweise eine kreisförmige Grundfläche auf. Diese kann aber, je nach Anwendungsfall, auch vieleckig gestaltet sein, so dass prismatische Grundkörper entstehen. Entsprechend der Grundfläche der zylindrischen Grundkörper können die Auskragungen ebenfalls eine Kreisform oder eine Vieleckform aufweisen und auch unregelmäßig sein, z. B. bauteilbedingte Aussparungen aufweisen. In dem Zustand, in dem die beiden Hülsen zueinander festgelegt sind, bilden sich gegenüberliegende Auskragungsflächen. Diese sind vorzugsweise parallel, können aber auch unterschiedliche Winkelstellungen zueinander aufweisen, je nach Form eines zweiten Bauteils, an dem die Doppelhülse befestigt werden soll. In montiertem Zustand liegen beide Auskragungen auf je einer Seite des zweiten Bauteils an. Vorteilhafterweise bildet die Doppelhülse in ihrem Inneren die Aufnahme für den Dorn. Besonders vorteilhaft sind durch die axiale Verschiebbarkeit der beiden Hülsen zueinander eine Festlegung der Doppelhülse an Bauteilen mit unterschiedlicher Bauteilstärke und ein Ausgleich toleranzbedingter Schwankungen der Bauteilstärke möglich.According to the invention this object is achieved by means of a connection system with the features according to the independent claim 1. The connection system for connecting two components comprises a mandrel with a functional connection, to which a first component can be assigned. The two components are preferably body elements of a vehicle, such as interior trim elements with free-form surfaces, exterior cladding elements, structural elements, such as door panel elements, decorative elements, body spars and the like. The attachment of the mandrel on the first component via the functional connection can be positive, positive or cohesive. In particular, the mandrel can be clipped, latched and vulcanized by the design of its functional connection, injection-molded, soldered or welded in an injection molding process. A screw connection via a thread is also conceivable and technically easy. The advantage of a non-threaded connection lies in the ease of assembly, since no rotational movement must be performed and the components can be safely and quickly connected by a simple translational movement. In the context of the application, a functional connection means an embodiment of one of the two axial ends of the mandrel, which is suitable for being directly or indirectly connected to a first component or to another connecting element by the specified methods. The mandrel has at its one axial end in its outer circumferential axial extent a profile on. The profile engages in the connected state of the connection system in an inner circumferentially axially extended profile of a double sleeve. The mandrel is axially displaceable, so it can be moved axially within the double sleeve at least once during assembly. Due to the profile of the mandrel is releasably or non-releasably secured to different positions in the double sleeve. Advantageously, a plurality of different components can be connected to only one system by the connection system according to the invention. The distance between the components to be connected can be different in size. The assembly is very simple and error-prone. Furthermore, due to the axial displaceability of the mandrel in the double sleeve, tolerances of the two components, which act at different distances between the two components, can be compensated for. The axial distance between the functional connection and the profile of the mandrel can be adapted to different distances between different components to be connected. The double sleeve comprises an inner sleeve and an outer sleeve, which are mutually axially displaceable. The inner and the outer sleeve are fixed to each other. This can be done solvable or not solvable. Both sleeves each have an overhang on one axial end. The radial extent of the projections extends beyond the respective radial extent of the cylindrical base of each of the sleeves. That is, the diameters of the projections are larger than the diameters of the sleeves along their other extension away from the projection. The cylindrical body of the sleeves preferably have a circular base. However, this can also be designed polygonal, depending on the application, so that prismatic body arise. According to the base of the cylindrical body, the projections may also have a circular or polygonal shape and also be irregular, z. B. have component-related recesses. In the state in which the two sleeves are fixed to each other, opposite Auskragungsflächen form. These are preferably parallel, but may also have different angular positions to each other, depending on the shape of a second component to which the double sleeve is to be attached. In the assembled state, both projections are located on each side of the second component. Advantageously, the double sleeve forms in its interior the receptacle for the mandrel. Due to the axial displaceability of the two sleeves relative to each other, it is particularly possible to fix the double sleeve to components having different component thicknesses and to compensate for variations in the component strength caused by tolerances.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Profile des Dorns und der inneren Hülse je eine gegenteilige, also aufeinander abgestimmte Profilgeometrie auf. Die Profilgeometrie des Dorns wird durch mindestens eine, bevorzugt durch eine Vielzahl gleichbeabstandeter umlaufender Einbuchtungen oder Nuten gebildet. Diese können eine dreieckige, rechteckige, trapezförmige, parallelogrammförmige, kreisförmige oder ellipsenförmige Grundfläche aufweisen. Bei der inneren Hülse ist mindestens eine, bevorzugt eine Vielzahl gleichbeabstandeter umlaufender Ausbuchtungen vorhanden, die in Eingriff mit einer Einbuchtung der Profilgeometrie des Dorns stehen. Die Grundfläche der Ausbuchtung entspricht der der Einbuchtungen.In a preferred embodiment, the profiles of the mandrel and the inner sleeve each have an opposite, so matched profile geometry. The profile geometry of the mandrel is formed by at least one, preferably by a plurality of equally spaced circumferential indentations or grooves. These may have a triangular, rectangular, trapezoidal, parallelogram, circular or elliptical base. The inner sleeve has at least one, preferably a plurality of equidistantly spaced, circumferential protrusions, which are in engagement with an indentation of the profile geometry of the mandrel. The base of the bulge corresponds to that of the indentations.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Profilgeometrien des Dorns und der inneren Hülse derart gestaltet, dass eine uni- oder bidirektionale Rastung des Dorns in der inneren Hülse ermöglicht wird. Dadurch ist die Verbindung entweder lösbar oder unlösbar gestaltet. Vorteilhafterweise ist damit ein schneller und sicherer Montagevorgang möglich. Um einen vorteilhaften Toleranzausgleich der Anordnung beider Bauteile zueinander zu gewährleisten, sind die Profilgeometrien des Dorns und der inneren Hülse mehrstufig ineinander rastbar ausgeführt. Da die innere Profilgeometrie der inneren Hülse bevorzugt über die gesamte innenumfängliche axiale Erstreckung ausgebildet ist, ist eine einzelne Raststufe der Profilgeometrie des Dorns für eine mehrstufige Rastung ausreichend. Bevorzugt werden mehrere Raststufen der Profilgeometrie des Dorns, da die Verbindung stabiler wird und durch die vergrößerte Berührungsfläche der Profilgeometrien von Dorn und innerer Hülse eine festere Verbindung entsteht, die eine größere Kraft zum Lösen benötigt. Alternativ kann die Profilgeometrie des Dorns als Außengewinde und die Profilgeometrie der inneren Hülse als Innengewinde ausgestaltet sein. Dies ermöglicht eine bidirektionale und damit lösbare Verbindung des Dorns mit der inneren Hülse. Der Vorteil der einfachen, sicheren und schnellen Montierbarkeit des Verbindungssystems und damit der Bauteile ohne rotatorische Montagebewegung mit lediglich einer einfachen translatorischen Montagebewegung ergibt sich aber in der bevorzugten Ausführung ohne Gewinde.In a particularly preferred embodiment, the profile geometries of the mandrel and the inner sleeve are designed such that a unidirectional or bidirectional latching of the mandrel in the inner sleeve is made possible. As a result, the connection is designed either detachable or insoluble. Advantageously, a faster and safer assembly process is thus possible. In order to ensure an advantageous tolerance compensation of the arrangement of the two components to each other, the profile geometries of the mandrel and the inner sleeve are running in several stages locked into one another. Since the inner profile geometry of the inner sleeve is preferably formed over the entire inner circumferential axial extent, a single locking step of the profile geometry of the mandrel for a multi-stage detent is sufficient. Preference is given to several locking steps of the profile geometry of the mandrel, since the connection is stable and formed by the enlarged contact surface of the profile geometries of the mandrel and inner sleeve a firmer connection, which requires a greater force to release. Alternatively, the profile geometry of the mandrel can be designed as an external thread and the profile geometry of the inner sleeve as an internal thread. This allows a bidirectional and thus detachable connection of the mandrel with the inner sleeve. The advantage of the simple, safe and quick mountability of the connection system and thus the components without rotational assembly movement with only a simple translational assembly movement results in the preferred embodiment without thread.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die axiale Festlegung der inneren und der äußeren Hülse zueinander durch eine Profilgeometrie an der außenumfänglichen axialen Erstreckung der inneren Hülse und der innenumfänglichen axialen Erstreckung der äußeren Hülse gewährleistet. Die Profilgeometrien weisen dabei in ihren axialen Verläufen mindestens eine Einbuchtung und/oder Ausbuchtung auf, vorzugsweise eine Vielzahl von Ein- und/oder Ausbuchtungen, um über einen weiten Bereich axialer Positionen zueinander festlegbar zu sein.In a further embodiment, the axial fixing of the inner and the outer sleeve to one another is ensured by a profile geometry on the outer circumferential axial extent of the inner sleeve and the inner circumferential axial extent of the outer sleeve. The profile geometries have in their axial progressions at least one indentation and / or bulge, preferably a plurality of indentations and / or bulges, in order to be fixable to each other over a wide range of axial positions.

Eine bevorzugte Ausführungsform der letztgenannten Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Ein- und/oder Ausbuchtungen der Profilgeometrien der inneren und äußeren Hülse uni- oder bidirektional mindestens einstufig ineinander rastbar ausgeführt sind. Vorzugsweise wird durch eine Vielzahl von Ein- und/oder Ausbuchtungen eine mehrstufige Verrastung ermöglicht, was vorteilhafterweise eine Festlegung beider Hülsen zueinander über einen weiten Bereich axialer Positionen ermöglicht. Besonders bevorzugt weisen die beiden Hülsen die Profilgeometrie über ihre gesamte axiale Erstreckung auf. Bei einer unidirektionalen Ausführung ist die Verbindung vorteilhafterweise nicht lösbar. Bei einer bidirektionalen Ausführung der Verrastung ist die Verbindung vorteilhafterweise wieder lösbar. Somit kann je nach Anwendung und der zu befestigenden Bauteile das erfindungsgemäße Verbindungssystem genutzt werden.A preferred embodiment of the latter embodiment results when the and / or bulges of the profile geometries of the inner and outer sleeve unidirectionally or bidirectionally at least one stage are designed to latch into each other. Preferably, a multistage latching is made possible by a plurality of indentations and / or bulges, which advantageously makes it possible to secure both sleeves to one another over a wide range of axial positions. Particularly preferably, the two sleeves on the profile geometry over its entire axial extent. In a unidirectional design, the connection is advantageously not solvable. In a bidirectional embodiment of the locking the connection is advantageously releasable again. Thus, depending on the application and the components to be fastened, the connection system according to the invention can be used.

In einer weiteren Ausgestaltung besteht die innere Hülse aus zwei Komponenten. Der äußere Teil der inneren Hülse, welcher mit der äußeren Hülse in Eingriff steht, sowie die Auskragung bestehen aus einer ersten Komponente und der innere Teil, der die Profilgeometrie aufweist und mit dem Dorn in Verbindung steht, besteht aus einer zweiten Komponente. Je nach Wahl des Materials für die erste und zweite Komponente können dadurch von einem der Bauteile ausgehende Schwingungen gedämpft oder getilgt werden. Außerdem werden Potentialunterschiede zwischen den Bauteilen oder zwischen einem Bauteil und einem Verbindungselement isoliert.In a further embodiment, the inner sleeve consists of two components. The outer part of the inner sleeve, which is in engagement with the outer sleeve, as well as the projection consist of a first component and the inner part, which has the profile geometry and is in communication with the mandrel, consists of a second component. Depending on the choice of material for the first and second components can be attenuated or eliminated by one of the components outgoing vibrations. In addition, potential differences between the components or between a component and a connecting element are isolated.

In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die erste Komponente aus einem thermo- oder duroplastischen Material, wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid (PA), Polylactat (PLA), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat (PC), Polyethylenterephthalat (PET), Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polystyrol (PS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyvinylchlorid (PVC) bzw. Polyesterharz, Polyurethanharz oder einem Kunstharz, wie beispielsweise Epoxidharz. Alternativ oder zusätzlich kann das thermo- oder duroplatische Material durch Fasern verstärkt werden. Dabei ist der Einsatz einer Vielzahl an Fasern möglich, z. B. mit amorpher Struktur, wie Basaltfasern, Glasfasern, Keramikfasern, oder metallische Fasern oder organische Fasern, wie Aramidfasern, Kohlenstofffasern, Polyesterfasern u. v. m. Dies ermöglicht vorteilhafterweise eine sehr stabile Verbindung mit einem geringen Gewicht. Die zweite Komponente besteht vorzugsweise aus einem elastomerischen Kunststoff. Dies verbessert die Schwingungsisolierung bzw. -tilgung und ermöglicht vorteilhafterweise eine optimale Isolierung gegenüber Potentialunterschieden. Unter Ausnutzung der Vorteile der Materialverwendung für die erste Komponente, bestehen der Dorn und die äußere Hülse bevorzugt ebenfalls aus dem thermo- oder duroplastischen Material der ersten Komponente. Ein Dorn aus thermoplastischem Kunststoff lässt sich vorteilhafterweise an einem Bauteil anschweißen. Alternativ kann der Dorn in einem Herstellungsprozess eines Bauteils, z. B. in einem Spritzgussprozess, stoffschlüssig angeformt sein.In a preferred embodiment, the first component consists of a thermosetting or thermosetting material, such as acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamide (PA), polylactate (PLA), polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) , Polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyetheretherketone (PEEK) or polyvinyl chloride (PVC) or polyester resin, polyurethane resin or a synthetic resin, such as epoxy resin. Alternatively or additionally, the thermo- or duroplatic material may be reinforced by fibers. The use of a variety of fibers is possible, for. B. with amorphous structure, such as basalt fibers, glass fibers, ceramic fibers, or metallic fibers or organic fibers, such as aramid fibers, carbon fibers, polyester fibers u. v. m. This advantageously allows a very stable connection with a low weight. The second component is preferably made of an elastomeric plastic. This improves the vibration isolation or eradication and advantageously allows optimum isolation against potential differences. Utilizing the advantages of using the material for the first component, the mandrel and the outer sleeve preferably also consist of the thermoset or thermoset material of the first component. A mandrel made of thermoplastic material can advantageously be welded to a component. Alternatively, the mandrel in a manufacturing process of a component, for. B. in an injection molding process, integrally formed.

Die Herstellung der inneren Hülse aus zwei Komponenten findet vorteilhafterweise in einem Herstellungsprozess, vorzugsweise in einem Zweikomponenten-Spritzgussprozess statt. Dieser Prozess weist die notwendige Genauigkeit auf und ist gegenüber anderen Zweikomponenten-Herstellungsverfahren weit verbreitet und kostengünstig.The production of the inner sleeve from two components advantageously takes place in a manufacturing process, preferably in a two-component injection molding process. This process has the necessary accuracy and is widespread and cost effective over other two component manufacturing processes.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Auskragungen an der inneren und der äußeren Hülse scheibenförmig umlaufend gestaltet. Dies weist den Vorteil einer gleichmäßigen und großflächigen Auflage am Bauteil auf, wodurch große Befestigungskräfte bei geringer Flächenpressung und damit geringer Bauteilbeanspruchung ermöglicht werden.In a further embodiment of the invention, the projections on the inner and the outer sleeve are disc-shaped circumferentially. This has the advantage of a uniform and large-scale support on the component, whereby large fastening forces with low surface pressure and thus low component stress are possible.

Ausführungsbeispielembodiment

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Zeichnungen anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.Further details of the invention are described in the drawings with reference to schematically illustrated embodiments.

Hierbei zeigen:Hereby show:

1 Querschnitt des Verbindungssystems 1 Cross section of the connection system

2 Querschnitt des Verbindungssystems mit der inneren Hülse aus zwei Komponenten und einem zweiten Bauteil. 2 Cross-section of the connection system with the inner sleeve of two components and a second component.

1 ein zeigt einen schematischen Querschnitt des erfindungsgemäßen Verbindungssystems 1. Der Dorn 2 ist über eine Funktionsanbindung 10 an ein nicht dargestelltes erstes Bauteil angebunden, beispielsweise indem der Dorn 2 mit dem ersten Bauteil verklipst, verschraubt, in einem Herstellungsprozess des Bauteils mit angespritzt, nachträglich angelötet oder angeschweißt ist. Weiterhin ist in 1 die Doppelhülse zu erkennen, welche aus der äußeren Hülse 3 und der inneren Hülse 4 besteht. Die Doppelhülse ist über eine Bohrung im zweiten Bauteil 5 (2) an diesem befestigt. Die Befestigung erfolgt im dargestellten Beispiel über eine Verrastung. Diese wird gebildet durch die innenumfängliche Profilgeometrie 6 der äußeren Hülse 3, welche in formschlüssigem Eingriff mit der außenumfänglichen Profilgeometrie 7 der inneren Hülse 4 steht. Beide Profilgeometrien (6, 7) weisen eine dreieckige Grundfläche auf, wodurch über die gesamte Erstreckung ein sägezahnförmiges Profil entsteht. Die Winkel der einzelnen Dreiecksflanken sind im dargestellten Beispiel so gewählt, dass eine nicht lösbare Verbindung beider Hülsen (3, 4) entsteht, da die Dreiecksflanken beider Profilgeometrien (6, 7), die sich aufgrund der bei der Montage beider Hülsen entstehenden Vorspannung im Montagezustand berühren, jeweils ungefähr 90° zur Verschiebeachse versetzt sind. Die Verschiebachse wird durch eine Rotationsachse 14 des Verbindungssystems 1 symbolisiert. Die Positionierung der äußeren Hülse 3 zur inneren Hülse 4 kann aufgrund der annähernd rotationssymetrischen Gestaltung beider Hülsen (3, 4) nur entlang der Rotationsachse 14 erfolgen. Werden beide Hülsen durch die Bohrung im zweiten Bauteil 5 aufeinander zubewegt, findet eine mehrstufige Verrastung statt, bis beide Auskragungsflächen (15, 16) beider Hülsen (3, 4) flächig am zweiten Bauteil 5 anliegen. Dabei wird das Bauteil zwischen beiden Hülsen (3, 4) eingeklemmt, d. h. es findet eine kraftschlüssige Verbindung statt. Die mehrstufige Verrastung ist möglich, da sich die Profilgeometrien (6, 7) über die nahezu gesamte axiale Ausdehnung der beiden Hülsen (3, 4) erstrecken. Die außenumfängliche Profilgeometrie 7 der inneren Hülse 4 erstreckt sich im dargestellten Beispiel von einem axialen Ende bis zur Auskragung 13. Die innenumfängliche Profilgeometrie 6 der äußeren Hülse 3 erstreckt sich über die gesamte axiale Ausdehnung. Der am nicht dargestellten ersten Bauteil angebundene Dorn 2 wird entlang der Rotationsachse 14 durch die innere Hülse 4 verschoben. Die Festlegung des Dorns 2 erfolgt dabei über dessen außenumfängliche Profilgeometrie 8, welche in Eingriff mit der innenumfänglichen Profilgeometrie 9 der inneren Hülse 4 steht. Im gezeigten Beispiel ist die Grundfläche der Profilgeometrie kreis- bzw. ellipsenförmig, wodurch über die gesamte axiale Erstreckung der Oberfläche des Dorns 2 ein sinusförmiges Profil entsteht. Dadurch ist eine bidirektional positionierbare, also lösbare Verbindung geschaffen. Ist das zweite Bauteil 5, beispielsweise eine Trägerplatte aus glasfaserverstärktem Kunststoff, und das nicht dargestellte erste Bauteil ein Verkleidungselement im Innenraum eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise eine Holzvertäfelung, an der der Dorn 2 verklipst ist, kann die Holzvertäfelung einfach montiert und wieder demontiert werden. Dies kann vorteilhaft sein, wenn die Holzvertäfelung gleichzeitig eine Revisionsklappe, z. B. in einer Fahrzeugtür, darstellt. Die Doppelhülse ist nicht lösbar, da sie in diesem Beispiel immer benötigt wird. Sobald die Revision beendet ist, kann der Dorn 2 wieder in der Doppelhülse festgelegt werden. Je nach Gestaltung der Profilgeometrien (8, 9) ist damit eine mechanisch beanspruchbare reversible oder dauerfeste Verbindung möglich. 1 Figure 1 shows a schematic cross-section of the connection system according to the invention 1 , The thorn 2 is via a functional connection 10 connected to an unillustrated first component, for example by the mandrel 2 clipped with the first component, screwed, injected in a manufacturing process of the component, subsequently soldered or welded. Furthermore, in 1 to recognize the double sleeve, which from the outer sleeve 3 and the inner sleeve 4 consists. The double sleeve is over a hole in the second component 5 ( 2 ) attached to this. The attachment takes place in the example shown via a latch. This is formed by the inside profile geometry 6 the outer sleeve 3 , which in positive engagement with the outer circumferential profile geometry 7 the inner sleeve 4 stands. Both profile geometries ( 6 . 7 ) have a triangular base area, resulting in a sawtooth-shaped profile over the entire extent. The angles of the individual triangular flanks are selected in the example shown so that a non-detachable connection of both sleeves ( 3 . 4 ) arises because the triangular flanks of both profile geometries ( 6 . 7 ), which is due to when mounting both sleeves Touch resulting preload in the assembled state, each offset by about 90 ° to the displacement axis. The displacement axis is by a rotation axis 14 of the connection system 1 symbolizes. The positioning of the outer sleeve 3 to the inner sleeve 4 can due to the approximately rotationally symmetrical design of both sleeves ( 3 . 4 ) only along the axis of rotation 14 respectively. Become both sleeves through the hole in the second component 5 moving towards each other, a multi-stage locking takes place until both Auskragungsflächen ( 15 . 16 ) of both sleeves ( 3 . 4 ) flat on the second component 5 issue. In this case, the component between the two sleeves ( 3 . 4 ), ie there is a non-positive connection. Multi-stage locking is possible because the profile geometries ( 6 . 7 ) over the almost entire axial extent of the two sleeves ( 3 . 4 ). The external profile geometry 7 the inner sleeve 4 extends in the example shown from an axial end to the projection 13 , The internal profile geometry 6 the outer sleeve 3 extends over the entire axial extent. The mandrel not connected to the first component 2 becomes along the rotation axis 14 through the inner sleeve 4 postponed. The determination of the thorn 2 takes place via its außenumfängliche profile geometry 8th which engages with the inner circumferential profile geometry 9 the inner sleeve 4 stands. In the example shown, the base of the profile geometry is circular or elliptical, whereby over the entire axial extent of the surface of the mandrel 2 a sinusoidal profile is created. As a result, a bidirectionally positionable, ie releasable connection is created. Is the second component 5 , For example, a support plate made of glass fiber reinforced plastic, and the first component, not shown, a cladding element in the interior of a motor vehicle, such as a wood paneling, on the mandrel 2 clipped, the wood paneling can be easily assembled and disassembled. This can be advantageous if the wood paneling at the same time a revision flap, z. B. in a vehicle door, represents. The double sleeve is not solvable because it is always needed in this example. Once the revision is completed, the spike can 2 be set back in the double sleeve. Depending on the design of the profile geometries ( 8th . 9 ) is thus a mechanically stressable reversible or permanent connection possible.

2 zeigt den schematischen Querschnitt des erfindungsgemäßen Verbindungssystems 1 in einer weiteren Ausführungsform, bei der der innere Teil 11 der inneren Hülse 4, aus einer zweiten Komponente besteht. Der innere Teil 11 bildet die innenumfängliche Profilgeometrie 9 der inneren Hülse 4. Während der Grundkörper der inneren Hülse 4 aus einer ersten Komponente, vorzugsweise einem thermo- oder duroplastischen Kunststoff besteht, ist die zweite Komponente vorzugsweise aus einem elastischen Kunststoff gebildet, wodurch Schwingungen wirkungsvoll gedämpft oder getilgt werden. 2 shows the schematic cross section of the connection system according to the invention 1 in a further embodiment, wherein the inner part 11 the inner sleeve 4 , consists of a second component. The inner part 11 forms the inside circumference profile geometry 9 the inner sleeve 4 , While the main body of the inner sleeve 4 consists of a first component, preferably a thermosetting or thermosetting plastic, the second component is preferably formed of an elastic plastic, whereby vibrations are effectively damped or eradicated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Verbindungssystemconnection system
22: Dornmandrel
33: äußere Hülseouter sleeve
44: innere Hülseinner sleeve
55: zweites Bauteilsecond component
66: innenumfängliche Profilgeometrie der äußeren Hülseinternal profile geometry of the outer sleeve
77: außenumfängliche Profilgeometrie der inneren Hülseexternal profile geometry of the inner sleeve
88th: außenumfängliche Profilgeometrie des Dornsexternal profile geometry of the spine
99: innenumfängliche Profilgeometrie der inneren Hülseinternal profile geometry of the inner sleeve
1010: Funktionsanbindung Dorn an erstem BauteilFunctional connection of mandrel to first component
1111: innerer Teil der inneren Hülse aus zweiter Komponenteinner part of the inner sleeve of the second component
1212: Auskragung äußere HülseProjection outer sleeve
1313: Auskragung innere HülseProjection inner sleeve
1414: Rotationsachseaxis of rotation
1515: Auskragungsfläche äußere HülseProjecting surface outer sleeve
1616: Auskragungsfläche innere HülseProjecting surface inner sleeve

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0345410 A1 [0004]
DE 19617408 C2 [0005]

Claims

Connection system comprising - a mandrel ( 2 ), which at one axial end in its outer circumferential axial extent a profile ( 8th ) and at another axial end a functional connection ( 10 ), - a double sleeve, wherein • the double sleeve an inner sleeve ( 4 ) and an outer sleeve ( 3 ), the inner sleeve ( 4 ) in the outer sleeve ( 3 ) axially to this displaceable and detachable or non-releasably fixed, • the inner sleeve ( 4 ) and the outer sleeve ( 3 ) at one axial end per a projection ( 12 . 13 ) which are larger in their radial expansions than the respective radial expansions of the associated sleeves ( 3 . 4 ) along its axial course and which in the fixed state of the inner sleeve ( 4 ) in the outer sleeve ( 3 ) opposed spaced Auskragungsflächen ( 15 . 16 ), • the inner sleeve ( 4 ) in its inner circumferential axial extent a profile ( 9 ) and - wherein the mandrel ( 2 ) In profile ( 9 ) of the inner sleeve ( 4 ) is axially displaceable and releasably or permanently detachable.

A connection system according to claim 1, wherein the outer circumferential profile ( 8th ) of the spine ( 2 ) has a profile geometry which has at least one indentation in its axial course and the inner circumferential profile (FIG. 9 ) of the inner sleeve ( 4 ) has a profile geometry which has at least one opposite bulge in its axial course.

Connection system according to one of the preceding claims, wherein the profile geometries of the outer profile ( 8th ) of the spine ( 2 ) and the inner profile ( 9 ) of the inner sleeve ( 4 ) are designed uni- or bidirectionally locked into one another.

Connection system according to one of the preceding claims, wherein the outer circumferential axial extent of the inner sleeve ( 4 ) and the inner circumferential axial extent of the outer sleeve ( 3 ) one profile geometry each ( 6 . 7 ), which have at least one indentation and / or a bulge in their axial progressions.

A connection system according to claim 4, wherein the profile geometries ( 6 . 7 ) of the inner sleeve ( 4 ) and the outer sleeve ( 3 ) are executed unidirectionally or bidirectionally in several stages.

Connection system according to one of the preceding claims, wherein the inner sleeve ( 4 ) consists of two components, the outer part and the projection ( 13 ) of a first component and the inner part ( 11 ) with the inside axially extending profile ( 9 ) consists of a second component.

The connection system of claim 6, wherein the first component is a thermoplastic or thermoset or fiber reinforced plastic and the second component is an elastomeric plastic.

Connection system according to claim 6 or 7, wherein the production of the two-component inner sleeve ( 4 ) takes place in a manufacturing process, preferably in a two-component injection molding process.

Connection system according to one of the preceding claims, wherein the projections ( 12 . 13 ) of the inner and outer sleeves ( 3 . 4 ) are designed disc-shaped circumferentially.

Connection system according to one of the preceding claims, wherein the mandrel ( 2 ) with the functional connection ( 10 ) is fixable to a first component and the Auskragungsflächen ( 15 . 16 ) of the inner and outer sleeves ( 3 . 4 ) on opposite sides of a second component ( 5 ) can be applied, wherein the first component and the second component ( 5 ) Body panels, preferably body trim and / or body structural elements, or interior trim elements are.