CN102958762B - 用于固定机动车构件的固定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种固定装置，用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上，该固定装置包括至少一个第一固定元件（200）和至少一个第二固定元件（300），所述第一固定元件和第二固定元件能形锁合地互相连接，第二固定元件（300）具有球状构造的销（310）并且第一固定元件（200）具有套筒（220），所述套筒为了建立形锁合的连接能套到球状构造的销（310）上，并且第一固定元件（200）此外具有用于固定形锁合地互相连接的第一和第二固定元件（200、300）的锁定元件。设定，所述锁定元件构造为罩（240），该罩能轴向移动地保持在套筒（220）的外周面上，通过罩（240）从规定的第一位置到规定的第二位置的轴向相对运动，能导致套筒（220）在球状构造的销（310）上的固紧或者说固牢。此外本发明涉及使用这样的固定装置将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的方法。

Description

用于固定机动车构件的固定装置
技术领域
本发明涉及一种用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的固定装置。本发明此外涉及使用这样的固定装置将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的方法。
背景技术
将一个机动车构件固定在另一个机动车构件上是在机动车技术中一直反复出现的基本问题。常规地例如借助螺纹连接将机动车构件可松开地固定在车身构件上。但拧紧是相对耗费的工作步骤。由现有技术因此也已知无螺纹连接的固定装置。
从EP 1 555 176 A1已知一种无螺纹连接的固定装置，所述固定装置具有两个能形锁合地互相连接的固定元件，所述固定元件中的一个为球头销，并且另一个固定元件为套筒或套头，所述套筒或套头能套到球状构造的销上，由此导致所述两个固定元件的相互固定。所述另一个固定元件此外具有锁定元件，该锁定元件在固定的状态中将套筒固紧或者说固牢在所述球状构造的销上。由此球状构造的销的球状的几何形状不仅在形锁合地固定而且在松开固定元件时避免歪斜，这是这种固定装置的显著优点。
发明内容
本发明的任务在于，给出相关类型的固定装置，该固定装置不仅能简单地操纵，也能经济地制造。
该任务通过按本发明的固定装置解决。该任务的解决也涉及到使用按本发明的固定装置将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的方法。
按本发明的用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的固定装置包括至少一个第一固定元件和至少一个第二固定元件，所述第一固定元件和第二固定元件能形锁合地互相连接，第二固定元件具有球状构造的销并且第一固定元件具有套筒，所述套筒为了建立形锁合的连接能套到球状构造的销上。此外设定，第一固定元件具有用于固紧或者说固牢形锁合地互相连接的固定元件的锁定元件。根据本发明设定，所述锁定元件构造为罩，该罩能轴向移动地保持在套筒的外周面上，在套筒的套筒壁的外周面上和在罩的对应的内周面上布置互相嵌接的槽－凸起元件，所述槽－凸起元件规定罩相对于套筒的规定的第一轴向位置和规定的第二轴向位置，通过罩从规定的第一轴向位置到规定的第二轴向位置轴向移动地轴向相对运动，能导致套筒在球状构造的销上的固紧或者说固牢。
按本发明的固定装置用于第一机动车构件在第二机动车构件上的持久固定。第一机动车构件优选是内装件，例如隔音板、控制器、覆盖件、缆线引导器等。但第一机动车构件也能是附装件，例如装饰条、散热器百叶窗、牌照支架等。第二机动车构件优选是与车身固定连接的构件并且尤其是集成到车身中的车身构件，第一机动车构件固定在该车身构件上。按本发明的固定装置也能用于暂时地固定机动车构件，例如用于在车身制造中车身构件的定向和预固定。
按本发明的固定装置具有第二固定元件。第二固定元件具有球状构造的销。其应该理解为具有球形的或至少截球形的区段的构件。球状构造的销例如可由栓或销钉和在其上布置的球构成，如由EP 1 555176 A1已知的。但优选设定，所述球状构造的销为球头销。球状构造的销优选焊接(这例如可在冲压车间中进行)在第二机动车构件上并且从该第二机动车构件突出，所述第二机动车构件在此尤其是车身构件。优选球状构造的销由铝材料、钢材料并且尤其是不锈钢材料构成。必要时球状构造的销设有涂层并且尤其是漆层。
按本发明的固定装置此外包括第一固定元件。第一固定元件具有套筒。套筒理解为轴向延伸的管状的或类似管状的构件，该构件至少在一个轴向的端部上具有开口(或类似物)，第二固定元件的球状构造的销能至少部分地接纳在该开口中，套筒的该轴向的端部套到球状构造的销的相关区段上，这导致建立形锁合的连接。在套筒的该轴向端部与第二固定元件的球状构造的销之间的在结构上预定的重叠区域可称为固定区段。固定区段的内部轮廓能以与球状构造的销对应的造型来构造，由此改善形成的形锁合连接。优选设定，在套筒中的开口具有圆形的横截面。但可选地在套筒中的开口也可构造为长孔，由此实现装配公差补偿。
第二固定元件的球状构造的销与第一固定元件的套筒在结构上互相适配。可获得的紧固力例如可通过球状区段的尺寸、重叠区域的轴向长度和/或套筒材料在结构上进行调节。借助按本发明的固定装置优先产生静态的紧固力。但也可能借助按本发明的固定装置固定交变地受载的并且尤其是动态地受载的机动车部件，例如车顶件、减振器等。
根据本发明，第一固定元件具有构造为罩的锁定元件。由于功能，该锁定元件也能称为操纵元件。罩理解为帽状或套头状的构件，所述构件可轴向运动地保持在套筒的外周面上。通过罩相对于套筒从规定的第一轴向位置到规定的第二轴向位置的轴向运动，可实现形锁合地互相连接的固定元件的固紧或者说固牢。固紧或者说固牢理解为套筒在球状构造的销上的固定和/或锁紧，由此避免无意的分离。在这方面固紧也可称为固牢。所述固紧此外也用于施加需要实现的紧固力。优选设定，通过罩从规定的第二轴向位置到规定的第一轴向位置的反向运动，能可逆地取消固紧。借助本发明固定装置导致的第一机动车构件在第二机动车构件上的固定因此能有利地无破坏地再次取消。
此外按本发明的固定装置的一个重要的优点在于，通过避免在车身中的冲孔，取消易受腐蚀的位置(尤其是在干/湿区域的过渡中)，例如在通用的螺纹连接或插拔连接中通常需要所述冲孔。因此由现有技术已知的密封措施也能取消。按本发明的固定装置的其他优点是：制造费用和材料费用的降低，以及设备技术、装置技术和维护费用的降低。按本发明的固定装置的优点还在于，其适用于补充装备。
根据一种优选的进一步构成设定，第一固定元件的套筒在一个轴向端部上具有固定区段，所述固定区段在固定的状态中至少局部套到第二固定元件的球状构造的销上，套筒壁至少在固定区段的区域中具有多个沿轴向延伸的凹口。这些尤其是缝隙状构造的凹口使得套筒壁能沿径向弹性扩张和收缩，由此套筒的所述轴向端部能套到球状构造的销的相关区段上。优选设置三个并且尤其是四个凹口，所述凹口关于圆周均匀分布地布置。所述凹口也能构造为宽的槽的形式，从而套筒壁在固定区段区域中由多个单独的、通过所述槽隔开的舌片构成，在这些舌片之间限定开口，第二固定元件的球状构造的销能至少部分地接纳在该开口中。
根据一种优选的进一步构成设定，在第一固定元件的套筒壁的外周面(外圆周面)上和罩的对应的内周面(内圆周面)上布置互相嵌接的槽－凸起元件，所述槽－凸起元件规定罩相对于套筒的规定的第一轴向位置和规定的第二轴向位置。优选设置多个槽－凸起元件，它们轴向间隔开。这接着结合附图详细说明。
优选设定，在第一固定元件的罩相对于套筒的规定的第一轴向位置中，所述槽－凸起元件中只有一些处于嵌接，罩由此防丢失地保持在套筒上。此外优选设定，在规定的第二轴向位置中，所有的槽－凸起元件都处于嵌接，由此实现套筒在球状构造的销上的可靠固紧。这接着结合附图详细说明。
根据一种优选的进一步构成设定，在第一固定元件的套筒的固定区段的端面上布置至少一个并且尤其是多个间隔保持部，所述间隔保持部尤其是沿轴向突出。由此在固定的状态中或在固定时例如实现套筒在第二机动车构件上的规定的贴靠。优选所述间隔保持部构造为轴向的凸起部。
根据一种优选的进一步构成设定，第二机动车构件是与车身固定连接的构件并且尤其是集成到车身中的车身构件，并且第一机动车构件是附装件或内装件，如已经在上面说明的。
根据一种优选的进一步构成设定，属于第一固定元件的套筒集成在需要固定的第一机动车构件中。由此简化需要固定的第一机动车构件的定向并且这样使固定过程容易。这接着结合附图详细说明。
根据一种优选的进一步构成设定，第一固定元件由塑料材料或复合材料构成。这不仅适用于套筒，也适用于罩。优选设定，套筒和/或罩具有由金属材料制成的加强件和/或衬板。尤其设定，它们为以注塑技术制造的部件。
按本发明的方法用于使用按本发明的固定装置将第一机动车构件固定在第二机动车构件上。该方法包括以下步骤：
提供第二机动车构件，第二机动车构件包括在该第二机动车构件上布置的第二固定元件；
将需要固定的第一机动车构件在第二机动车构件上定向；
通过安装(套装)第一固定元件，将第一机动车构件固定在第二机动车构件上，此时第一固定元件的套筒的轴向的端部形锁合地套到第二固定元件的球状构造的销的相关区段上；并且
最后使罩在第一固定元件上从规定的第一轴向位置轴向移动地运动到规定的第二轴向位置中，由此实现固紧。优选需要固定的第一机动车构件在此定向并且也固定。
涉及按本发明的固定装置的说明类似地也适用于按本发明的方法和其进一步构成。
附图说明
接着借助附图示例性进一步说明本发明。在本发明的范围内，示出和/或说明的实施例的特征也能互相组合，只要由此不会产生技术上的矛盾。附图如下：
图1 按本发明的固定装置的第一实施例的分解透视图；
图2 属于图1的固定装置的套筒的单独透视图；
图3 属于图1的固定装置的罩的单独透视图；
图4 罩的可选实施例的透视图；
图5 包括在需要固定的机动车构件中集成的固定元件的第二实施例的分解透视图；
图6 使用在按本发明的固定装置中的星形盘的透视图。
具体实施方式
接着使用的位置说明“下”和“上”关于图1的显示。轴向在图1中以附图标记L表示。径向R定义为所述轴向L的垂直线。
图1示出按本发明的用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的固定装置的第一实施例。示出的固定装置具有包括球头销310的只示意性示出的第二固定元件300，所述球头销固定地焊接在同样只示意性示出的第二机动车构件上。示出的固定装置此外具有第一固定元件200，该第一固定元件包括圆筒状的套筒220和帽状成形的罩240，它们为了图示的目的彼此分开地示出。套筒220单件式地构造。罩240优选同样单件式地构造，罩240的多件式构造也是可能的。
罩240具有挡板状的凸缘260，该凸缘包围圆筒状的中部255，中心孔(接纳部)250布置在该中部中。在使用状态中，罩240可轴向移动地(轴线L)保持在套筒220的外周面上，其中套筒220准确匹配地和至少部分地接纳在罩240的中心孔250中。图3在另一个透视图中放大地示出相同的罩240。代替罩240的示出的帽状的设计，其他的设计也是可能的，例如在图4中示出的(罩240′)。
在罩240的中心孔250的内周面上，在两个轴向间隔开的圆周线上构造径向向内突出的凸起环段252和254。每个圆周线例如分别设置四个凸起环段。代替示出的凸起环段252和254也可设置连续的凸起环。对应于凸起环段252和254，在套筒220的套筒壁的外周面上构造两个轴向间隔开并且分别完全环绕的槽233和235，槽233与235的轴向距离对应于凸起环段252与254在罩240上的轴向距离。
通过将凸起环段252和254形锁合地嵌入槽233和235中，定义罩240相对于套筒220的第一和第二位置。此外由此罩240防丢失地保持在套筒220中。在第一固定元件200的基本状态(供货状态中)，罩240相对于套筒220处于规定的第一位置中，在该第一位置中，罩240的下面的凸起环段254嵌入套筒220的上面的槽233中。
套筒220在其轴向下面的端部上具有开口225，第二固定元件300的球头销310可接纳在该开口中，其中套筒220套到球头销310上并导致形锁合。在套筒220与球头销310之间的在结构上预定的轴向重叠区域可称为固定区段。在与开口225相对置的轴向端部上，套筒220构造有封闭的端面。在套筒220的下面的环状的端面上，构造多个构成为凸起部的间隔保持部226，所述间隔保持部能够实现套筒220在第二机动车构件上的规定的和尤其是无歪斜的贴靠。
在套筒220的固定区段中，套筒壁构造有三个缝隙状的凹口227，所述凹口关于圆周以相同的间隔布置，并且所述凹口将套筒壁划分成多个腿。所述凹口227从下面的环状的端面出发沿轴向延伸越过两个槽235和233。所述凹口227使得套筒壁能沿径向R弹性扩张和收缩。在套筒220中三个凹口227的数量仅是示例性的。例如同样也能设置四个或五个这样的凹口227。为每个腿设置一个端面的间隔保持部226。图2在另一个透视图中放大地示出相同的套筒220。
为了将第一机动车构件固定在第二机动车构件上，首先将需要固定的第一机动车构件在第二机动车构件上定向。接着将第一固定元件200沿轴向套装到第二固定元件300上，这可以人工或机械地进行，这时第二固定元件300的球头销310形锁合地接纳在属于第一固定元件的套筒220的开口225中(第一级)。
接着第一固定元件200的罩240人工或机械地通过轴向移动从规定的第一位置转移到规定的第二位置，在所述第一位置中，罩240的下面的凸起环段254嵌入套筒220的上面的槽233中，在所述第二位置中，下面的凸起环段254嵌入下面的槽235中并且上面的凸起环段252嵌入上面的槽233中。在此首先要克服通过槽－凸起元件的接合决定的运动阻力。当罩240到达规定的第二位置时，槽－凸起元件的嵌接或者说卡入可察觉地实现(例如有卡搭声)。通常在罩240与套筒220之间的旋转角位置不重要。
当罩240处于规定的第二位置时，该罩使得，套筒220的套筒壁沿径向弹性收缩并且套筒壁的腿沿径向被顶压到第二固定元件300的球头销310上，由此实现固定元件200和300在空间上的互相固紧或者说固牢(固定)(第二级)。通过所有的槽－凸起元件在罩240的规定的第二位置中互相嵌接，实现套筒220在球头销310上的可靠固定。
当罩240处于规定的第二位置中时，需要固定的第一机动车构件在为此设置的固定区段上在罩240的凸缘260的下方被夹紧并且压紧到第二机动车构件上，由此导致固定。因为在罩240的第二位置中，所有的槽－凸起元件处于嵌接，所以罩240特别牢固和可靠地保持在其规定的第二位置中，所述嵌接由于两个轴向间隔开的槽233和235也可称为双重嵌接。可选地，粘接机动车构件和/或固定装置的构件也是可能的。
代替两个槽233和235也可在套筒220上设置三个或更多的槽，并在罩240上设置与之相应的凸起环或凸起环段，由此例如罩240在套筒220上的多于两个规定的位置也是可能的。此外，凸起环段254也可构造为榫舌254，如在图4中所示。此外槽和凸起环(或者凸起环段)也可交换地布置。
图5示出一个实施例，其中，第一固定元件集成在需要固定的第一机动车构件100中。所述需要固定的第一机动车构件100例如是缆线导向器。结合之前的附图说明的罩240在此构造为套头240″并且集成到需要固定的机动车构件100中。为图示的目的，分开地示出套筒220。罩或者说套头240″可与机动车构件100一体式地构造。可选地也可能，单独地制造罩或者说套头240″并装入机动车构件100中，或者以合适的方式在制造过程中包围注塑它。机动车构件100尤其是构造为塑料注塑件。
该实施例的一个优点在于，简化了需要固定的机动车构件100的定向并这样使固定过程变得容易。机动车构件100只需与套筒220一起套接到第二固定元件300的球头销310上并且接着沿轴向压实，直到机动车构件100的面状的区段110碰在第二机动车构件上。在此套筒220从规定的第一位置一直沉入到规定的第二位置，沉入至套头240″的孔250中。
为固定机动车构件100也可设置多个按本发明的固定装置。在此尤其有利的是，开口225在所述套筒或者套头240″中的至少一个中构造为长孔，以实现装配公差补偿。
图6示出使用在按本发明的固定装置中的星形盘400。设置使得星形盘400的中心的星形冲孔可套到第二固定元件300的球头销310上。星形盘400优选由金属材料构成并且尤其是由不锈钢材料或弹簧钢材料构成，并且可例如作为加强件和/或衬板集成在套筒220中，以例如提高紧固力。这种附加措施例如在受热负荷的区域中是合适的，例如在固定排气盖板或导热板时。
附图标记列表
100 需要固定的第一机动车构件
200 第一固定元件
220 套筒
225 开口
226 间隔保持部
227 凹口、缝隙
233 槽
235 槽
240 罩(套头)
250 中心的开口/中心孔
252 凸起(榫舌)
254 凸起(榫舌)
255 圆筒状的中部
260 凸缘
300 第二固定元件
310 球头销
400 星形盘

Claims (14)

1.固定装置，用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上，该固定装置包括至少一个第一固定元件(200)和至少一个第二固定元件(300)，所述第一固定元件和第二固定元件能形锁合地互相连接，第二固定元件(300)具有球状构造的销(310)，并且第一固定元件(200)具有套筒(220)，所述套筒为了建立形锁合的连接能套到球状构造的销(310)上，并且第一固定元件(200)此外具有用于固定形锁合地互相连接的第一和第二固定元件(200、300)的锁定元件，所述锁定元件构造为罩(240)，该罩能轴向移动地保持在套筒(220)的外周面上，其特征在于，在套筒(220)的套筒壁的外周面上和在罩(240)的对应的内周面上布置互相嵌接的槽－凸起元件(233、235，252、254)，所述槽－凸起元件规定罩(240)相对于套筒(220)的规定的第一轴向位置和规定的第二轴向位置，通过罩(240)从规定的第一轴向位置到规定的第二轴向位置轴向移动地轴向相对运动，能导致套筒(220)在球状构造的销(310)上的固紧。
2.按权利要求1的固定装置，其特征在于，套筒(220)在一个轴向端部上具有固定区段，所述固定区段在固定的状态中至少局部套到球状构造的销(310)上，套筒壁在固定区段的区域中具有多个沿轴向延伸的凹口(227)。
3.按权利要求1的固定装置，其特征在于，在规定的第一轴向位置中，只有一部分槽－凸起元件(233、254)处于嵌接，罩(240)由此防丢失地保持在套筒(220)上。
4.按权利要求2的固定装置，其特征在于，在规定的第一轴向位置中，只有一部分槽－凸起元件(233、254)处于嵌接，罩(240)由此防丢失地保持在套筒(220)上。
5.按权利要求1的固定装置，其特征在于，在规定的第二轴向位置中，所有的槽－凸起元件(235、254，233、252)都处于嵌接，由此实现套筒(240)在球状构造的销(310)上的可靠固紧。
6.按权利要求2的固定装置，其特征在于，在规定的第二轴向位置中，所有的槽－凸起元件(235、254，233、252)都处于嵌接，由此实现套筒(240)在球状构造的销(310)上的可靠固紧。
7.按权利要求2的固定装置，其特征在于，在套筒(220)的固定区段的端面上布置多个间隔保持部(226)。
8.按权利要求4的固定装置，其特征在于，在套筒(220)的固定区段的端面上布置多个间隔保持部(226)。
9.按权利要求6的固定装置，其特征在于，在套筒(220)的固定区段的端面上布置多个间隔保持部(226)。
10.按权利要求1至9之一的固定装置，其特征在于，第二机动车构件是与车身固定连接的构件，并且需要固定的第一机动车构件是附装件或内装件。
11.按权利要求10的固定装置，其特征在于，第二机动车构件是集成到车身中的车身构件。
12.按权利要求1至9之一的固定装置，其特征在于，第一固定元件(200)集成在需要固定的第一机动车构件(100)中。
13.按权利要求1至9之一的固定装置，其特征在于，第一固定元件(200)由塑料材料或复合材料构成。
14.用于将第一机动车构件固定在第二机动车构件上的方法，其中使用根据权利要求1至13之一的固定装置，所述方法包括以下步骤：
提供第二机动车构件，第二机动车构件包括在该第二机动车构件上布置的第二固定元件(300)；
将需要固定的第一机动车构件在第二机动车构件上定向；
通过安装第一固定元件(200)，将第一机动车构件固定在第二机动车构件上，此时第一固定元件(200)的套筒(220)的轴向的端部形锁合地套到第二固定元件(300)的球状构造的销(310)的相关区段上；并且
最后使罩(240)在第一固定元件上从规定的第一轴向位置轴向移动地运动到规定的第二轴向位置。
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