Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befestigungskralie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 , im Fahrzeugbau aber auch in anderen Technologiebereichen besteht ein Trend zu konstruktiv möglichst einfachen und fertigungstechnisch möglichst einfach herzustellenden Verbindungstechnologien. In diesem Zusammenhang sei z.B. auf die DE 10 2008 038 747 A1 , DE 10 2009 049 602 B3, DE 10 2010 028 322 A1 , DE 10 2010 028 323 A1 , DE 10 2010 030 964 A1 , WO 2012 031 652 A1 , DE 10 2010 041 356 A1 , DE 10 2010 042 803 A1 , DE 10 2010 063 717 A1 , DE 10 2011 080 317 A1 oder die DE 10 2012 206 938 B3 verwiesen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv einfaches und kostengünstiges Befestigungselement zu schaffen, mittels dessen in einfacher Weise und mit geringen Montagekräften Bauteilverbindungen hergestellt werden können, die eine hohe Festigkeit aufweisen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Bauteilverbindung mit einem derartigen Befestigungselement zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 bzw. 31 gelöst. Das Grundprinzip der Erfindung besteht in einem „krallenartigen Befestigungselement" (im Folgenden auch „Befestigungskralle" genannt), das einen Kreisringabschnitt aufweist _» von dessen radialer Innenseite mindestens zwei, vorzugsweise drei, vier oder mehr biegeelastische, zungenartige Elemente schräg nach innen oben in Richtung einer Oberseite der Befestigungskralle hin abstehen.

Die zungenartigen Elemente weisen freie Enden auf. Die freien Enden der zungenartigen Elemente beranden bzw. definieren einen mittleren, offenen Bereich der Befestigungskralle. Von einer Unterseite der Befestigungskralle her kann ein Fixierelement, eingeführt und zwischen die freien Enden der zungenartigen Elemente eingeklemmt werden. Bei dem Fixierelement kann es sich um ein Fixierelement handeln, das einen kugelförmigen oder kugelähnlichen Kopf aufweist. Prinzipiell sind aber auch andersartig gestaltete Fixierelemente denkbar, die in den mittleren, offenen Bereich der Befestigungskralle einführbar sind.

Die bereits erwähnten zungenartigen Elemente sind voneinander durch Schlitze getrennt, die sich von einem kreisringabschnittnahen Bereich im Wesentlichen radial nach innen erstrecken. Es kann vorgesehen sein, dass radial äußere Enden der zwischen- den zungenartigen Elementen vorgesehenen Schlitze ausgerundet sind.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die zungenartigen Elemente sich zu ihren freien Enden hin verjüngen. Die freien Enden der zungenartigen Elemente können z.B. konvex gerundet gestaltet sein. Alternativ dazu können die freien Enden der zungenartigen Elemente auch gerade ausgebildet sein, derart, dass sie sich„tangential" in Bezug auf den mittleren, offenen Bereich der Befestigungskralle erstrecken. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die freien Enden der zungenartigen Elemente konkav ausgebildet sind. Eine konkave Gestaltung der freien Enden der zungenartigen Elemente hat den Vorteil, dass sie sich, sofern das zwischen ihnen eingeklemmte Fixierelement rund gestaltet ist, an dessen Außenkontur anschmiegen können.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung stehen die zungenartigen Elemente schräg von dem Kreisringabschnitt ab, „Schräg" bedeutet, dass die zungenartigen Elemente jeweils einen bestimmten Winkel mit der durch den Kreisringabschnitt gebildeten Ebene einschließen. Versuche haben gezeigt, dass es von Vorteil ist, wenn dieser Winkel in einem Bereich zwischen 10° und 40° liegt. Besonders günstig sind Winkel, die in einem Bereich zwischen 20° und 30° liegen. Bei einem konkreten Ausführungsbeispiel kann bspw. vorgesehen sein, dass der Winkel, den die zungenartigen Elemente mit dem Kreisringabschnitt einschließen, bei 28° oder mehr liegt.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die zungenartigen Elemente gleichmäßig in Umfangsrichtung des Kreisabschnitts verteilt angeordnet. Sie können insbesondere identisch gestaltet sein. Wie bereits erwähnt, sind mindestens zwei zungenartige .Elemente vorgesehen. Unter Festigkeitsgesichtspunkten ist es günstig, wenn genau drei oder genau vier zungenartige Elemente vorgesehen sind. Prinzipiell könnten aber auch fünf oder mehr derartige zungenartige Elemente vorgesehen sein.

Die Befestigungskralle kann aus Metall, insbesondere aus einem Metallblech hergestellt sein. Sie kann bspw. aus einem Stahlblech ausgestanzt sein, wobei nach dem Ausstanzen die zungenartigen Elemente wie oben beschrieben aufgebogen werden.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung stehen von dem Kreisringabschnitt radial nach außen mehrere in Umfangsrichtung des Kreisringabschnitts verteilt angeordnete „Schirmringabschnitte" ab. Zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgende Schirmringabschnitte sind dabei jeweils durch einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schirmringschlitz voneinander getrennt. Durch die Schirmringabschnitte wird der Befestigungskralle eine zusätzliche Elastizität verliehen. Die Schirmringabschnitte haben eine ähnliche Funktion wie Blattfedern oder Tellerfedern, d.h. sie drücken im montierten Zustand der Befestigungskralle gegen ein Bauteil.

Radial innere Enden der Schirmringschlitze können ausgerundet sein.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schirm ringschlitze in Umfangsrichtung versetzt in Bezug auf die zwischen den zungenartigen Elementen vorgesehenen Schlitze sind.

Vorzugsweise stehen die Schirmringabschnitte schräg nach unten von dem Kreis ring abschnitt ab, wodurch sich eine „hutartige Form" der Befestigungskralle ergibt.

Es kann vorgesehen sein, dass die Anzahl der Schirmringabschnitte gleich oder größer der Anzahl der zungenartigen Elemente ist.

Sofern die Befestigungskralle aus Stahl hergestellt ist, ist es von Vorteil, wenn sie einsatzgehärtet ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Befestigungskralle mit einem Beschichtungsmaterial, z.B. mit einer Korrosionsschutzbesch ichtung und/oder mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung überzogen ist.

Alternativ zu Metall kann die Befestigungskralle z.B. auch aus Kunststoff hergestellt sein. Wesentlich ist, dass die Befestigungskralle eine gewisse Mindestelastizität aufweist.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Befestigungskralle ein eigenständiges- Verbindungselement und nicht integraler Bestandteil einer anderen Komponente oder eines anderen Bauteils ist. Letzteres ist aber keinesfalls ausgeschlossen. Die Befestigungskralle selbst kann selbstverständlich auch integraler Bestandteil einer anderen Komponente oder eines anderen Bauteils sein oder mit einer anderen Komponente oder mit einem anderen Bauteil verbunden sein.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung ist eine Bauteilverbindung mit einer Befestigungskralle, wie sie oben beschrieben worden ist. Eine derartige Bauteilverbindung weist ein (erstes) Bauteil mit einem männlichen Fixierelement auf, das von dem ersten Bauteil absteht. Das männliche Fixierelement kann in einen ersten Abschnitt und in einen zweiten, mit dem ersten Abschnitt verbundenen bzw. sich an den ersten Abschnitt anschließenden zweiten Abschnitt untergliedert werden. Über den ersten Abschnitt ist das männliche Fixierelement unmittelbar mit dem ersten Bauteil verbunden. Das männliche Fixierelement kann über den ersten Abschnitt z.B. einstückig mit dem ersten Bauteil verbunden sein oder an das erste Bauteil angeschweißt oder in anderer Weise mit dem ersten Bauteil verbunden sein. Der sich an den ersten Abschnitt anschließende zweite Abschnitt hat erfindungsgemäß die Form einer Kugel oder eine kugelähnliche Form.

Der erste Abschnitt kann ebenfalls die Form einer Kugel oder eine kugelähnliche Form aufweisen. In diesem Fall ist das männliche Fixierelement durch zwei miteinander verbundene, z.B. miteinander verschweißte, Kugeln oder kugelige Elemente gebildet (so genannte „Doppelkugel").

Dies muss aber nicht zwingend der Fall sein. Der erste Abschnitt könnte z.B. auch zapfenartig bzw. zylinderartig o.ä. ausgebildet sein. Der zweite kugelige oder kugelförmige Abschnitt steht vorzugsweise kopfartig von dem ersten Abschnitt ab.

Auf das männliche Fixierelement, insbesondere auf dessen kugeligen oder kugelähnlichen zweiten Abschnitt ist die Befestigungskralle aufgeclipst und zwar derart, dass die freien Enden der zungenartigen Elemente in einem Bereich zwischen einer Oberseite des ersten Bauteils und einer Äquatorebene des kugeligen oder kugeiähnlichen Abschnitts schräg von unten her an dem kugeligen oder kugeiähnlichen Abschnitt anliegen. Aufgrund dieser Anlageposition unterhalb der Äquatorebene ergibt sich ein Formschluss bzw. ein Hinterschnitt, was dazu führt, dass die Befestigungskralle im Prinzip nur durch Zerstören der Befestigungskralle von dem männlichen Fixierelement abgezogen werden kann oder mittels eines geeignet gestalteten Spezialwerkzeugs.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bauteilverbindung ein zweites Bauteil aufweist, welches wiederum ein Durchgangsloch aufweist, durch das sich das männliche Fixierelement hindurch erstreckt.

Es kann vorgesehen sein, dass zumindest der Kreisringabschnitt und/oder die Schirm ringabschnitte in einem durchgangslochnahen Bereich des zweiten Bauteils (federartig) an einer dem ersten Bauteil abgewandten zweiten abgewandten Seite des zweiten Bauteils an dem zweiten Bauteil anliegt bzw. anliegen. Der Kreisringabschnitt und/oder die Schirm ringabschnitte widersetzen sich somit einem Abziehen des zweiten Bauteils von dem ersten Bauteil. Aufgrund der Form der Befestigungskralle wird eine auf das zweite Bauteil wirkende Abziehkraft in Kräfte umgesetzt, die in Längsrichtung der zungenartigen Elemente wirken und die an den freien Enden der zungenartigen Elemente von dem zweiten, kugeligen oder kugelähnlichen Abschnitt des männlichen Fixierelements abgestützt werden. Dadurch ergibt sich eine der Abziehkraft entgegenwirkende Selbsthemmung.

Die erfindungsgemäße Bauteilverbindung kann in einer Vielzahl von Technologiegebieten eingesetzt werden. Vielfältige Anwendungen sind z.B. im Fahrzeugbau, insbesondere im . Fahrzeugkarosseriebau denkbar. Dementsprechend kann es sich bei dem ersten und/oder dem zweiten Bauteil z.B. um ein erstes bzw. zweites Fahrzeugkarosserieteil handeln. Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 das Grundprinzip der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 2 die Bedeutung des Schrägstellungswinkels der zungenartigen

Elemente;

Fig. 3 ein zweites Bauteil mit einem Durchgangsloch, durch welches eine

Doppelkugel ragt;

Fig. 4 das Ausführungsbeispiel der Fig. 3 mit aufgeclipster

Befestigungskralle;

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung einer Bauteilverbindung gemäß der

Erfindung;

Fig. 6 ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle mit zwei Federelementen;

Fig. 7 eine Befestigungskralle mit vier Federelementen;

Fig. 8 eine alternativgestaltete Befestigungskralle mit vier

Federelementen;

Fig. 9 eine weitere Alternative einer Befestigungskralle mit vier

Federelementen;

Fig. 10 eine Befestigungskralle mit zusätzlichen Schirmringabschnitten; Fig. 11 eine Variante des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 1 ; und

Fig. 12 eine weitere Variante einer Befestigungskralle.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Grundprinzips der Erfindung. Auf ein erstes Bauteil 1 , bei dem es sich bspw. um ein (Stahl-)blech (z.B. ein Karosserieteil einer Fahrzeugkarosserie) handeln kann, ist ein„männliches Fixierelement" 2 aufgeschweißt. Das männliche Fixierelement 2 ist hier durch zwei miteinander verschweißte Kugeln 2a, 2b gebildet. Die Kugel 2a ist auf die Oberseite des Bauteils 1 aufgeschweißt. Eine durch die beiden Mittelpunkte der Kugeln 2a, 2b verlaufende Gerade 3 steht senkrecht auf dem Bauteil 1 im Aufstandspunkt der Kugel 2a. Auf das erste Bauteil 1 ist ein zweites Bauteil 4 aufgesetzt. Das zweite Bauteil 4 weist ein Durchgangsloch 5 auf, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser der beiden Kugeln 2a, 2b des männlichen Fixierelements 2 ist. Das männliche Fixierelement 2 ragt durch das Durchgangsloch 5 hindurch, wobei sich die Kugel 2b vollständig auf der dem Bauteil 1 abgewandten Oberseite 4a des zweiten Bauteils 4 befindet.

Die beiden Bauteile 1 , 4 werden mittels des männlichen Fixierelements, das hier als „Doppelkugel" ausgebildet ist, und einer Befestigungskralle 6 zusammengeklemmt. Die in Fig. 1 nur schematisch dargestellte Befestigungskralle weist einen im Wesentlichen ebenen Kreisringabschnitt 7 sowie zwei biegeelastische, zungenartige Elemente 8a, 8b auf.

In Fig. 1 ist die Befestigungskralle 6 in drei verschiedenen Stellungen dargestellt, nämlich - beginnend von oben - in einer Ausgangsstellung, in einer Mittelstellung und in einer gefügten Stellung.

Ausgehend von der Ausgangsstellung wird die Befestigungskralle 6 mit einer Kraft F auf die Kugel 2b gedrückt, was dazu führt, dass die zungenartigen Elemente 8a, 8b elastisch nach oben biegen, was durch Pfeile 9a, 9b dargestellt ist. Freie Enden 8c, 8d der zungenartigen Elemente 8a, 8b gleiten am Außenumfang der Kugel 2b über deren Äquatorebene 10 nach unten.

Wenn die Befestigungskralle 6 mit ihrem Kretsringabschnitt 7 auf der Oberseite 4a des zweiten Bauteils 4 aufliegt, stehen die zungenartigen Elemente 8a, 8b schräg nach oben von dem Kreisringabschnitt 7 ab, wobei die freien Enden 8c, 8d der zungenartigen Elemente 8a, 8b schräg von unten her in einem Bereich zwischen der Oberseite 4a des zweiten Bauteils 4 und der Äquatorebene 10 der Kugel 2b am Außenumfang der Kugel 2b anliegen. Dadurch ergibt sich ein Formschluss. Ein Abziehen des zweiten Bauteils 4 von dem ersten Bauteil ein wird, was durch die Kraft Fi angedeutet ist, durch die Befestigungskralle 6 blockiert. Die Abziehkraft Fi überträgt sich über den Kreisringabschnitt 7 auf die Befestigungskralle und wird über die zungenartigen Elemente 8a, 8b in Längsrichtung der zungenartigen Elemente 8a, 8b bzw. über deren freie Enden 8c, 8d in die Kugel 2b des männlichen Fixierelements 2 eingeleitet und von dieser abgestützt. Da die zungenartigen Elemente 8a, 8b selbsttätig nicht nach oben biegen, wird ein Abziehen des zweiten Bauteils 4 von dem ersten Bauteil 1 verhindert.

Versuche haben gezeigt, dass es günstig ist, wenn, wie in Fig. 2 dargestellt, der Winkel α zwischen der durch den Kreisringabschnitt 7 gebildeten Ebene 1 und den zungenartigen Elementen (in Fig. 2 ist lediglich das zungenartige Element 8b dargestellt), in einem Bereich zwischen 10° und 40°, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 20° und 30° liegt. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Winkel α ca. 25°.

Fig. 3 zeigt einen Teil der erfindungsgemäßen Anordnung, wobei ein Bauteil 4, welches ein Loch 5 aufweist, so auf ein Bauteil 1 aufgesetzt ist, dass eine von dem Bauteil 1 abstehende „Doppelkugel" (entspricht dem männlichen Fixierelement 2) mit ihrer oberen Kugel 2a durch das Loch 5 hindurch ragt. Fig. 4 zeigt die „fertige" Bauteilverbindung, wobei auf die Kugel 2a eine Befestigungskralle 6 aufgeclipst ist, die mehrere in Umfangsrichtung verteilt angeordnete zungenartige Elemente 8a, 8b aufweist.

Fig. 5 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer solchen Bauteilverbindung. Deutlich zu erkennen ist, dass die zungenartigen Elemente 8a, 8b sich zu ihren freien Enden 8c, 8d hin verjüngen. Die einzelnen zungenartigen Elemente 8a, 8b sind jeweils durch sich radial nach innen erstreckende Schlitze 12 voneinander getrennt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, sind radial äußere Enden der zwischen den zungenartigen Elementen 8a, 8b vorgesehenen Schlitze 12 ausgerundet. . Bei dem in Fig. 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die freien Enden 8c, 8d der zungenartigen Elemente 8a, 8b im Wesentlichen gerade ausgebildet, d.h. sie liegen tangential an der Kugel 2a an. Alternativ dazu könnten die freien Enden auch konvex gerundet oder konkav gerundet ausgebildet sein. Konkav gerundete freie Enden haben den Vorteil, dass sie sich eng anliegend an den Außenumfang der Kugel 2a anschmiegen würden.

Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle, die lediglich zwei zungenartige Elemente 8a, 8b aufweist, deren freie Enden konkav gerundet sind. Die Schlitze 12, welche die beiden zungenartigen Elemente 8a, 8b voneinander trennen, sind hier trapezartig gestaltet.

Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle 6, die vier zungenartige Elemente 8a, 8b, 8a', 8b' aufweist. Zwei in Umfangsrichtung aufeinander folgende zungenartige Elemente 8a, 8b sind jeweils durch einen schmalen, sich in radialer Richtung erstreckenden, in seinem Grund ausgerundeten Schlitz 12 voneinander getrennt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die freien Enden 8c, 8d der zungenartigen Elemente 8a, 8b konkav ausgerundet.

Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle 6, bei dem ebenfalls vier zungenartige Elemente 8a, 8b, 8a', 8b' vorgesehen sind. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 7 sind hier die Schlitze 12 ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 trapezartig gestaltet.

Fig. 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle 6, bei dem vier zungenartige Elemente 8a, 8b, 8a', 8b' ^' vorgesehen sind. Der die beiden zungenartigen Elemente 8a, 8b trennende Schlitz 12 sowie der gegenüberliegende Schlitz 12a ist trapezartig gestaltet, wohingegen die beiden anderen Schlitze 12b, 12b' als relativ schmale, in Radiafrichtung verlaufende gerade Schlitze ausgebildet sind. Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungskralle 6, die mehrere in Umfangsrichtung des Kreisringabschnitts 7 und von diesem radial schräg nach außen abstehende Schirmringabschnitte 13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f aufweist, wobei in Umfangsrichtung aufeinander folgende Schirmringabschnitte jeweils durch einen sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckenden Schirmringschlitz 14a-14f voneinander getrennt sind. Wie bereits angedeutet, kann vorgesehen sein, dass die Schirmringabschnitte 13a-13f nicht in derselben Ebene wie der Kreisringabschnitt 7 liegen, sondern schräg nach unten von diesem abstehen. Die Schirmringabschnitte und die zungenartigen Elemente bzw. die gesamte Befestigungskralle 6 weist eine gewisse Biegeelastizität auf.

Fig. 1 1 zeigt ein ähnliches Ausführungsbeispiel, bei dem ebenfalls vom Kreisringabschnitt 7 radial nach außen Schirmringabschnitte 13a-13f abstehen. Insgesamt sind sechs Schirmringabschnitte 13a-13f vorgesehen, wohingegen nur vier zungenartige Elemente 8a, 8b, 8a ¹ , 8b' vorgesehen sind.

Fig. 12 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem sechs schirmringartige Elemente 13a-13f aber lediglich drei zungenartige Elemente 8a, 8b, 8a' vorgesehen sind.

Vollständigkeitshalber sei noch erwähnt, dass die freien Enden 8c, 8d (vgl. z.B. Fig. 7) einen mittleren, offenen Bereich 14 der Befestigungskralle 6 beranden bzw. definieren, indem von einer Unterseite der Befestigungskralle 6 her das z.B. in Fig. 5 gezeigte männliche Fixierelement 2 mit seiner Kugel 2a eingeführt und zwischen die freien Enden der zungenartigen Elemente 8a, 8b, 8a', 8b ^! einklemmbar ist.