CN102105703A - 用于将元件固定在壁的钥匙孔形切口中的固定装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固定装置(100)，所述固定装置用于将元件(140)固定在壁(200)的钥匙孔形的切口(500)中。所述固定装置(100)具有支撑元件(110)，该支撑元件被设计用于在所述固定装置(100)的固定状态下贴靠在所述壁(200)的正面上并且至少部分地遮盖所述钥匙孔形的切口(500)的较窄孔(520)的边缘。此外，所述固定装置(100)具有止动元件(120)，该止动元件被设计用于在所述固定装置(100)的固定状态下穿过所述钥匙孔形的切口(500)的较宽孔(510)进行接合，并且用于从所述壁(200)的背面支撑所述固定装置(100)。

Description

用于将元件固定在壁的钥匙孔形切口中的固定装置和方法
技术领域
本发明涉及一种依据权利要求1所述的用于将元件固定在壁的钥匙孔形的切口中的固定装置以及一种依据权利要求11用于将固定装置固定在壁上的方法。
背景技术
部件，特别是传感器(例如用于约束系统的传感器)在汽车工业中通过各种不同的方式固定在汽车上。除了拧紧到焊接车身中的螺母上或者借助于螺钉穿过车身中的孔拧紧到部件的螺纹衬套中之外，使用“钥匙孔原理”来固定壳体。在此，将例如预安装在壳体中的带有自锁紧螺母的螺栓插入车辆车身板件中的钥匙孔形的孔的较大部分中，并且然后挂在钥匙孔的下面较窄的部分中。然后拧紧螺母并且由此夹紧所述部件。
与上述其他两种方法相比，钥匙孔原理具有下列优点：不需要在车辆中焊接和预安装螺母，这显示出明显的成本优势。此外，钥匙孔原理实现了所谓的“单手安装”并且因此在某些情况下例如在很难到达的安装区域中非常乐于使用钥匙孔原理。
然而，在安装时，当没有设置相应的扭转止动器时，部件会在钥匙孔中发生扭转。如果传感器在安装时发生扭转，那么不能确保传感器功能的可靠执行。
由文献EP 1 532 372已知一种部件，所述部件具有用于在钥匙孔形的切口中进行的安装的扭转止动器。但是，需首先将部件放入钥匙孔中并且固定在所述钥匙孔中，以使所述扭转止动器起作用。
发明内容
本发明提供了一种用于固定在支架或者壁的钥匙孔形的切口中的固定装置，其中，所述钥匙孔形的切口由在壁中的较宽孔和与较宽孔相连的在壁中的较窄孔构成并且所述固定装置具有以下特征：
-支撑元件，该支撑元件被设计用于在固定装置的固定状态下贴靠在壁的正面上并且至少部分地遮盖所述钥匙孔形的切口的较窄孔的边缘；和
-止动或者夹紧元件，该止动或夹紧元件被设计用于在固定装置的固定状态下穿过钥匙孔形的切口的较宽孔进行接合并且用于从壁或者支架的背面支撑所述固定装置。
此外，本发明提供了一种用于将固定装置固定在壁上的方法，该壁具有钥匙孔形的切口，其中，固定装置包括支撑元件和止动元件，钥匙孔形的切口由在壁中的较宽孔和与所述较宽孔相连的在壁中的较窄孔构成，并且所述方法包括以下步骤：
-将固定装置的止动元件插入并穿过壁的钥匙孔形切口的较宽孔，其中支撑元件至少部分地遮盖钥匙孔形切口的较窄孔的边缘；
-将止动元件在钥匙孔形切口的较宽孔的区域中卡紧在壁的背面上；以及
-将支撑元件压紧在壁上。
本发明基于以下认识：通过设置止动元件，可实现一种可简单且同时成本低廉地进行制造的用于防止固定装置在壁的钥匙孔形的切口中发生扭转(例如在拧紧固定装置时)的方案。止动元件在插入钥匙孔形的切口中时在较宽孔的区域中卡紧在壁的后面，从而防止固定装置在“拧紧”之前从钥匙孔形的切口中掉出。接下来，可以通过支撑元件将固定装置固定在壁上，其中，支撑元件至少部分地遮盖钥匙孔形的切口的较窄孔的边缘。通过遮盖这个边缘，由此保证，固定装置可以足够稳定地被支撑在壁上并且由此被固定。同时，通过止动元件在较宽孔的区域中卡紧在壁(的背面)上，可以确保，固定装置在将其固定在壁上时不会发生扭转。
本发明提供了下列优点：通过简单的制造技术上的变化可以显著地改进防止固定装置在将其固定在壁上时发生扭转的保护功能。例如，固定装置可以被制造为注塑元件，从而仅需要略微更改相应的注塑模就能提供所述止动元件。通过这种方式，在使用依据本发明的固定装置的情况下，也可以通过简单的安装将需要在壁上高精度定向的元件(例如传感器)固定在壁上。
在本发明的一种特殊的实施方式中，止动元件可以包括钩子，该钩子由柔性材料制成。这提供了设置一种用于将钩子卡紧在壁的背面上的能简单制造的卡锁装置的可能性，从而为了固定仅需要在固定装置上施加短时间的压力，以使止动元件卡紧钥匙孔形的切口或者更具体地说较宽孔中。此外，也可以非常简单地通过相应地更改注塑模提供这种止动元件，用(在硬化的状态下为柔性的)塑料填充该注塑模。
此外，可以将止动元件优化成能多次执行安装(例如通过倾斜的侧面)，并且在不用辅助工具的条件下通过简单的拔出被松开。这提供了下列优点：在错误安装的情况下，可以简单地重新拆除元件，从而本发明还具有容错功能。固定装置在必要时也可以多次使用，如果这是必需的话。
此外，在本发明的另一实施方式中，止动元件被设计为一次性卡钩。由于在大多数情况下只需要将固定装置唯一一次用于固定在壁上，本发明的这种实施方式提供了以下可能方案：在设计钩子时可以根据卡紧后的最优支撑特性进行设置。在良好的支撑性和卡紧过程的可逆性之间的妥协可以按照钩子的设计得以保证。
此外，止动元件也可以包括具有连接部和钩子头部的钩子，其中，钩子在连接部和钩子头部之间的过渡位置上大致上形成直角。本发明的这种实施方式提供了一种特别强的支撑性，因为由此在壁的背面和止动元件之间提供了最大的支撑面。因此，在止动元件的这种设计中，已经通过钩子不仅可以确保固定装置不会从钥匙孔形切口掉出，而且仅通过止动元件就能保证在将固定装置拧紧在墙壁上时防止扭转。
在本发明的另一实施方式中，止动元件可以至少部分被保护元件包围。例如，保护元件可以呈U形地包围止动元件，使得止动元件仅在敞开的一侧从保护元件中伸出并且在这一侧上与壁接合。这提供了防止止动元件损坏的保护功能和一个优点，因为止动元件作为具有弹性部件的元件，是易坏元件，该元件在安装不小心时可能会折断或者以其他方式被损坏。相反地，如果止动元件至少部分被保护元件包围(特别是在卡紧的情况下由保护元件围住止动元件回弯的路径)，则可以确保防止止动元件损坏的保护功能得到明显改善，其中，可以通过简单和成本低的措施(例如同样通过简单地更改相应的注塑模)来设置保护元件。
还有利的是保护元件的宽度基本上相当于钥匙孔形切口的较宽孔的宽度。由此，可以实现简单的防止扭转保护功能，因为保护元件可以支撑在较宽孔的两个侧边缘上。在这种情况下，止动元件仅需要提供防止固定装置掉出的保护功能，从而可以更简单且由此成本更低地进行制造。
此外，固定装置可以一体地由塑料构成。与必须由多个元件组成的固定装置相比，这种固定装置在制造方面提供了明显的优点。
在本发明的另一实施方式中，固定装置包括至少一个螺纹连接元件，该螺纹连接元件被设计用于在固定装置的固定状态下在较窄孔的区域中将支撑元件压在壁上。本发明的这种实施方式供能提供一种可快速且简单地进行固定的固定装置，所述固定装置能固定在钥匙孔形切口中。
此外，根据本发明的另一实施方式，提供一种具有如上面所述的固定装置的传感器元件。这种传感器元件提供了下列优点：特别地可以实现非常可靠的防止扭转保护功能，使得传感器元件在固定时保持高精度定向。
附图说明
接下来根据附图示例性地对本发明进行详细阐述。附图中：
图1示出了本发明的一种实施例的立体图；
图2示出本发明的一种实施例在固定状态下的剖视图；
图3示出了图2剖视图的一部分，在该部分中示出了在卡紧之前和之后止动元件的卡紧情况；
图4示出了作为方法的本发明的一种实施例的流程图；
图5示出了在壁或者支架中的钥匙孔形切口的可能的形状的视图。
可能给出的尺寸和比例只是示例性的，从而本发明不局限于这些尺寸和比例。同样的或者相似的元件具有相同的或者相似的附图标记。此外，附图、附图的描述以及权利要求包含很多组合的特征。在此对于专业领域技术人员清楚的是，这些特征也可以单独考虑或者可以将其概括成其他的这里未明确描述的组合。
具体实施方式
本发明的目标尤其是，在以钥匙孔拧紧原理安装部件时，确保扩展的防止扭转保护功能。在此，要避免部件在将装配螺栓插入钥匙孔的插入过程之后发生部分掉出。在掉出时，可能发生如下情况，即，部件绕固定螺栓的螺栓轴线旋转并且接下来不再能准确地被拧紧。这种危险通过本发明得以消除。
在图1中，示出了本发明一种实施例的立体图。固定元件100包括例如由支撑板构成的支撑元件110，当固定装置100固定在壁或者支架中的钥匙孔形切口中时，该支撑板平放在壁上。支撑元件110在这种情况下应遮盖钥匙孔形切口的较窄部分(孔)的边缘，由此不仅支撑元件110可以支撑在壁上，而且通过支撑元件110进入壁中的钥匙孔形切口的较窄部分中的(例如螺栓的)接触方案是可能的。此外，所述固定装置包括止动元件120，该止动元件例如以带有止动凸起的卡销(clip-in pin)的形式由柔性材料制成。本发明主要基于在预安装(即，将固定装置插入钥匙孔中)期间将固定装置100卡紧在“钥匙孔”中。本发明的优点在于：避免在将固定装置插入钥匙孔中之后部分掉出。由此，有效地防止在预安装之后且在最终拧紧之前由部件发生扭转而引起的误安装。
此外，在图1所示出的本发明的实施例中，还设置了保护元件130，该保护元件呈U形地包围止动元件。在此，保护元件130的宽度可以相当于钥匙孔的较宽孔的宽度。由此可以保证，一方面保护元件130防止止动元件120在安装固定装置100之前损坏或折断，另一方面同时防止固定装置100在固定时发生侧向扭转。在固定装置100上，可以设置用于测量例如加速度的传感器140，使得通过由本发明提供的防止扭转保护功能，传感器在固定到例如车辆的车身壁上之前高精度的定向是可能的。通过这种方式，该定向在固定传感器时(例如在使用螺纹连接装置的情况下)也不会偏离位置。
为了尽可能简单和成本低廉地设计固定装置100的制造过程，固定装置100、止动元件120以及保护元件130一体地由柔性的塑料材料制成。由此，仅需要简单且成本低地调整注塑模，以能利用本发明的优点。需要的塑料材料的额外消耗是可忽略的。
在图2中以剖视图示出了处于安装在壁200上的状态的图1所示的本发明的实施例。在此，还示出了螺纹连接装置210，该螺纹连接件与支撑元件110共同起作用并且在钥匙孔的较窄部分的区域中将固定装置100固定在壁上。
依据在图1和图2中示出的实施例的本发明的作用原理在图3中更详细地示出，图3示出了在止动元件卡紧到壁200中之前(虚线示出的壁200)和之后的图2剖视图的一部分。柔性的卡销(即，止动元件120)可以在压入固定装置100时通过与壁200接触而朝螺纹连接装置210的装配螺栓的方向偏转，使得朝“壳体”方向平缓升高的止动凸起300在卡销端部处可以被压过装配板200。在止动凸起300的靠近传感器的侧面310和连接部320之间的角度明显比在止动凸起300的远离传感器的侧面330和连接部320之间的角度更陡(理想为90°)，从而只要止动凸起300的最高点穿过装配板200(即，卡销或者止动元件回弹)，就能实现卡紧。由此，理想情况下，止动元件120从钥匙孔出来的相反路径不再是可能的。作为(其他的)扭转止动器，且也为了保护卡销120，围绕卡销形成塑料锚状件130。
在图1至图3中的例子中，本发明的实施方式是，止动钩120在理想情况下防止锚状件从钥匙孔中掉出。锚状件130还防止传感器140(以及设置在传感器140上的固定装置100)可能例如相对于汽车车身的车门支架发生扭转。如果在止动元件120和壁200之间的支撑连接强度足够大，那么也能防止固定装置100相对于壁绕螺纹连接装置210的轴线扭转。
原则上，本发明可以在所有使用钥匙孔拧紧原理的部件中使用。
所描述的建议的使用目前是唯一已知的用于确保在利用由AK-LV29(标准规格)规定的孔图时的防止扭转安全性的方案。
在图4中示出了作为用于将固定装置固定在壁上的方法400的本发明的一种实施例，所述壁包括钥匙孔形的切口。固定装置具有支撑元件和止动元件，其中，钥匙孔形的切口由在壁中的较宽孔和与较宽孔相连的在壁中的较窄孔构成。所述方法包括第一步骤410：将固定装置的止动元件插入并穿过壁的钥匙孔形切口的较宽孔，其中，支撑元件至少部分地遮盖钥匙孔形切口的较窄孔的边缘。此外所述方法400包括将止动元件在钥匙孔形切口的较宽孔的区域中卡紧在壁的背面上的第二步骤420和将支撑元件压紧在壁上的第三步骤430。
在图5中示出在壁200或者支架中的钥匙孔形切口500的形状的视图(在对固定装置进行固定时从背面看)。在此，可以看到钥匙孔形切口500的较宽孔510和较窄孔520，其中，较窄孔520基本上被螺纹连接装置210遮盖。在较宽孔510中引入用于支撑所述固定装置100的元件。

Claims (11)

1.一种固定装置(100)，所述固定装置用于将元件(140)固定在壁(200)的钥匙孔形的切口(500)中，其中，所述固定装置(100)具有以下特征：
-支撑元件(110)，该支撑元件用于在所述固定装置(100)的固定状态下贴靠在所述壁(200)的正面上并且至少部分地遮盖所述壁(200)的钥匙孔形的切口(500)的较窄孔(520)的边缘；和
-止动元件(120)，该止动元件用于在所述固定装置(100)的固定状态下穿过所述壁(200)的钥匙孔形的切口(500)的较宽孔(510)进行接合，并且用于从所述壁(200)的背面支撑所述固定装置(100)。
2.按照权利要求1所述的固定装置(100)，其特征在于，所述止动元件(120)包括钩子，该钩子由柔韧的材料构成。
3.按照权利要求1或2所述的固定装置(100)，其特征在于，所述止动元件(120)被优化成能多次执行安装，并且能够在没有辅助工具的条件下通过简单的拉出被松开。
4.按照权利要求1或2所述的固定装置(100)，其特征在于，所述止动元件(120)为一次性卡钩。
5.按照权利要求1至4中任意一项所述的固定装置(100)，其特征在于，所述止动元件(120)包括具有连接部分(320)和钩子头部(300)的钩子，其中，所述钩子在所述连接部分(320)和所述钩子头部(300)之间的过渡位置上大致形成直角。
6.按照权利要求1至5中任意一项所述的固定装置(100)，其特征在于，所述止动元件(120)至少部分被保护元件(130)包围。
7.按照权利要求6所述的固定装置(100)，其特征在于，所述保护元件(130)的宽度大致上相当于所述钥匙孔形的切口(500)的较宽孔(510)的宽度，所述固定装置(100)要安装在所述钥匙孔形的切口中。
8.按照权利要求1至7中任意一项所述的固定装置(100)，其特征在于，所述固定装置由塑料材料一体地构成。
9.按照权利要求1至8中任意一项所述的固定装置(100)，其特征在于，所述固定装置包括至少一个螺纹连接元件(210)，该螺纹连接元件用于在所述固定装置(100)的固定状态下将所述支撑元件(110)在较窄孔的区域中压在所述壁(200)上。
10.一种传感器元件(140)，其特征在于，所述传感器元件具有按照权利要求1至9中任意一项所述的固定装置(100)。
11.一种用于将固定装置(100)固定在壁(200)上的方法，所述壁包括钥匙孔形的切口(500)，其中，所述固定装置(100)包括支撑元件(110)和止动元件(120)，所述钥匙孔形的切口(500)由在所述壁(200)中的较宽孔(510)和与所述较宽孔(510)相连的在所述壁(200)中的较窄孔(520)构成并且所述方法(400)包括以下步骤：
-将所述固定装置(100)的止动元件插入并穿过所述壁(200)的钥匙孔形的切口(500)的较宽孔(510)的步骤(410)，其中，所述支撑元件(110)至少部分地遮盖所述钥匙孔形切口(500)的较窄孔(520)的边缘；
-将所述止动元件(120)在所述钥匙孔形的切口(500)的较宽孔(510)的区域中卡紧在所述壁(200)的背面上的步骤(420)；和
-将所述支撑元件(110)压紧在所述壁(200)上的步骤(430)。
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