CN104067005A - 包括由不可见的连接构件连接的两个元件的组件 - Google Patents

Abstract

所述组件(1)包括具有内部面(6)的第一元件(2)和具有内部面(10)的第二元件(4)，第一元件(2)的内部面(6)通过至少一个连接装置连接到第二元件(4)的内部面(10)，该连接装置包括第一连接构件(14)和第二连接构件(16)，该第一连接构件(14)接合在第二连接构件(16)中。所述第一连接构件(14)包括空心的轴(20)，所述空心的轴(20)在其一个端部(22)被所述第一元件(2)的内部面(6)封闭并且在其另一端部(24)敞开，所述轴(20)包括形成在其外壁(26)上的至少一个固定元件(28)，并且所述第二连接构件(16)包括空心的轴(30)，所述空心的轴(30)在其一个端部(32)被所述第二元件(4)的内部面(10)封闭并且在其另一端部(34)敞开，所述轴(30)包括形成在所述轴(30)的内壁(36)上的至少一个互补的固定元件(38)。

Description

包括由不可见的连接构件连接的两个元件的组件

技术领域

本发明涉及一种组件，该组件包括：第一元件，该第一元件具有内部面和外部面；和第二元件，该第二元件具有内部面和外部面，第一元件的内部面通过至少一个连接装置连接到第二元件的内部面，该连接装置包括从第一元件的内部面突出的第一连接构件和从第二元件的内部面突出的第二连接构件，所述第一连接构件接合在所述第二连接构件中以将所述元件连接在一起。

本发明还涉及一种用来生产所述组件的元件的方法。

背景技术

诸如装饰面板的两个元件的组装通常通过连接装置被执行，该连接装置包括第一连接构件，该第一连接构件穿过元件中的一个元件并且接合在设置在另一元件上的互补的连接构件中，诸如螺钉和接收螺钉的螺纹孔。

这个组装方法不是令人满意的，因为除了要被组装的元件外，还要设置至少一个互补的部分，这复杂化该组件的生产。此外，第一连接构件从它穿过的元件的外部面可见。当要被组装的元件的两个外部面将从组件的外部可见时，例如，当所述元件一起形成车辆(例如，汽车)中的遮阳板或可移动的后托盘时，这不是令人满意的。

为了补救这些缺点，所述元件可以通过将所述元件的内部面焊接在一起被组装。然而，这个过程更加昂贵并且可能在该元件的外部面上留下可见的痕迹。此外，一个元件相对于另一个元件的定位必须是精确的，当所述元件被焊接在一起时，由于焊接过程的公差，这是难以实现的。此外，所述元件必须以相同的材料被实现以允许它们被焊接在一起，这减少要被组装的元件的选择。

发明内容

本发明的目标的一个是通过提供两个元件的组件克服这些缺点，其中该元件的内部面被连接在一起而从该元件的外部面不可见，并且提供一个元件相对于另一个元件的精确定位以获得具有令人满意的外观的组件。

为了这个目的，本发明涉及如上所述的组件，其中所述第一连接构件包括空心的轴，所述空心的轴在其一个端部被所述第一元件的内部面封闭并且在其另一端部敞开，所述轴包括形成在其外壁上的至少一个固定元件，并且所述第二连接构件包括空心的轴，所述空心的轴在其一个端部被所述第二元件的内部面封闭并且在其另一端部敞开，所述轴包括形成在所述轴的内壁上的至少一个互补的固定元件，所述互补的固定元件与所述第一连接构件的固定元件协作。

所述元件的连接构件仅在元件的内部面上延伸，这使得连接构件在所述元件被连接在一起时从该组件的外部不可见。此外，当固定元件与互补的固定元件协作时，第一元件相对于第二元件精确地定位。

根据本发明的组件的其它特征：

所述固定元件是从所述第一连接构件的轴的外壁突出的突起，并且所述互补的固定元件是从所述第二连接构件的轴的内壁突出的突起，所述突起一起协作以根据分离方向相对于所述第二元件锁定所述第一元件；

所述固定元件是从所述第一连接构件的轴的外壁突出的一系列连续的齿，并且所述互补的固定元件是从所述第二连接构件的轴的内壁突出的一系列互补的齿，所述齿和互补的齿一起协作以根据分离方向相对于所述第二元件锁定所述第一元件；

所述固定元件在所述第一连接构件的轴的外壁的一部分或整个外壁上延伸，并且所述互补的固定元件在所述第二连接构件的轴的内壁的一部分或整个内壁上延伸；

所述第一连接构件包括在所述空心的轴的基部延伸的至少一个止挡肋，所述肋被布置成当所述固定元件与所述互补的固定元件协作时接触所述第二连接构件，以便根据固定方向相对于所述第二元件锁定所述第一元件；

所述止挡肋基本上垂直于所述第一连接构件的轴的基部和所述第一元件的内部面延伸；

所述第一连接构件制成与所述第一元件成一体，并且所述第二连接构件制成与所述第二元件成一体；

所述第一连接构件和所述第二连接构件的所述轴是基本上圆筒形的，具有圆形或卵圆形基部；并且

所述第一连接构件和所述第二连接构件的轴具有封闭横截面或敞开横截面。

本发明还涉及一种用来生产如上所述的组件的元件的方法，所述方法使用成型工具，所述成型工具包括第一成型元件，所述第一成型元件具有要被生产的元件的内部面的形状，并且包括孔，所述孔具有所述元件的连接构件的轴的外壁的形状，所述成型工具还包括在所述孔中延伸的销，所述销具有所述元件的连接构件的轴的内壁的形状，使得所述轴可以形成在销和该孔的壁之间，所述第一成型元件和所述销是相对彼此可移动的，所述方法包括以下步骤：

将模制材料注射在所述成型工具的第一成型元件上以便成型所述组件的元件，所述模制材料填充所述销和所述孔的壁之间的空间以便成型所述连接构件的轴，

移动所述销或所述第一成型元件以便释放在所述模制材料的注射期间形成的轴周围或中的空间，

从所述销或从所述孔的壁分离所述轴，所述轴能够在所述轴周围或内的空间中弹性地变形，使得所述固定元件或所述互补的固定元件可以从所述成型工具被释放。

附图说明

在阅读通过例子的方式给出的且参考附图作出的以下描述时，本发明的其它方面和优点将出现，其中：

图1是根据本发明的组件的一部分的剖视图，示出连接构件的第一实施例，

图2是根据本发明的组件的一部分的剖视图，示出连接构件的第二实施例，

图3和4是根据本发明的组件的一部分的透视图，示出连接构件的特别形状，

图5是根据本发明的组件的一部分的剖视图，示出连接构件的第三实施例，并且

图6到8是用来生产根据本发明的组件的元件的方法的步骤的剖视图。

具体实施方式

在本说明书中，术语“内部”被定义为在组件的两个元件之间延伸的部分和从组件的外部不可见的部分，并且术语“外部”被定义为从组件的外部可见的部分。

参考图1到5，描述了一种组件1，该组件包括第一元件2和第二元件4。第一元件2和第二元件4例如是用来形成车辆(例如，汽车)的一部分的装饰面板，诸如，遮阳板、后托盘、中心控制台中的存储隔室的门、门饰件、仪表面板或扶手。

第一元件2包括内部面6和外部面8，并且第二元件4包括内部面10和外部面12。当元件2和4通过连接装置组装在一起时，元件2和4的内部面6和10面向彼此，而外部面8和12形成组件1的可视侧，因此限定组件1的外观。

连接装置包括：第一连接构件14，该第一连接构件从第一元件2的内部面6向着第二元件4的内部面10突出；和第二连接构件16，该第二连接构件从第二元件4的内部面10向着第一元件2的内部面6突出。第一连接构件14制成与第一元件2成一体并且第二连接构件16制成与第二元件4成一体，即，连接构件14和16与它们从其突出的元件制成单体件。

第一连接构件14包括空心的轴20，该空心的轴从第一元件2的内部面6基本上垂直于内部面6地延伸。空心的轴20在其一个端部22被第一元件2的内部面6封闭并且在其另一端部24敞开，该另一端部与第二元件4的内部面10相对地延伸。换句话说，空心的轴20不通过第一元件2从内部面6延伸到外部面8，该外部面8与空心的轴20连续相对。空心的轴20基本上是圆筒形的并且围绕轴线A延伸，该轴线A基本上垂直于第一元件2的内部面6。根据图3中示出的实施例，空心的轴20具有圆形基部，并且根据图4中示出的实施例，空心的轴20具有卵圆形基部。空心的轴20在其外壁26(即，转向轴20的外部的壁)上带有如下面将描述的至少一个固定元件28。

第二连接构件16包括空心的轴30，该空心的轴从第二元件4的内部面10基本上垂直于内部面10地延伸。空心的轴30在其一个端部32被第二元件4的内部面10封闭并且在其另一端部34敞开，该另一端部与第一元件2的内部面6相对地延伸。换句话说，空心的轴30不通过第二元件4从内部面10延伸到外部面12，该外部面12与空心的轴30连续相对。空心的轴30为基本上圆筒形的并且与第一连接构件14的空心的轴20共轴，即，空心的轴30围绕轴线A延伸，该轴线A也基本上垂直于第二元件4的内部面10。根据图3中示出的实施例，空心的轴30具有圆形基部，并且根据图4中示出的实施例，空心的轴30具有卵圆形基部。空心的轴20和30的形状是基本上互补的，第二连接构件16的空心的轴30被布置用来通过其敞开端部34在其中接收第一连接构件14的空心的轴20，如图1到4中所示。因此，当要被组装的元件2和4放置成彼此相对时，第一和第二连接构件14和16在轴线A上对准并且第一连接构件14能够穿入第二连接构件16的空心的轴30中。空心的轴30在其内壁36(即，转向轴30的内部的壁)上带有如下面将描述的至少一个互补的固定元件38。

空心的轴20和30可以具有封闭的横截面，诸如圆或椭圆，如图3和4的实施例中所示，或具有敞开的横截面，诸如圆弧，这意味着轴的壁在该轴的内部和该轴的外部之间敞开。

固定元件28和互补的固定元件38预期一起协作以当第一连接构件14接合在第二连接构件18中时将第一元件2和第二元件4连接在一起。实际上，当第一连接构件14接合在第二连接构件18中时，带有固定元件28的空心的轴20的外壁26与带有互补的固定元件38的空心的轴30的内壁36相对地延伸，如图1、2和5中所示，因此使固定元件28能够与互补的固定元件38协作。

固定元件28由至少一个突起形成，该至少一个突起从第一连接构件14的空心的轴20的外壁26向着第二连接构件16的空心的轴30的内壁36延伸。互补的固定元件38也由至少一个突起形成，该至少一个突起从第二连接构件16的空心的轴30的内壁36向着第一连接构件14的空心的轴20的外壁26延伸。

当一起协作时，固定元件28接合在互补的固定元件38后面，这将所述固定元件28保持在第二连接构件16的空心的轴30内。通过“接合在…后面”，意味着固定元件28已经根据固定方向穿入空心的轴30直到固定元件28根据固定方向越过且超过互补的固定元件38。固定方向沿轴线A延伸并且对应于以下方向，沿该方向使第一元件2和第二元件4彼此更靠近。因此，当一起协作时，固定元件28和互补的固定元件38防止第一元件2与第二元件4分离，因此根据分离方向相对于第二元件4锁定第一元件2。分离方向沿轴线A延伸并且对应于以下方向，第一元件2沿该方向与第二元件4间隔开。因此，分离方向是固定方向的相反方向。通过“锁定”，意味着防止第一元件2根据分离方向相对于第二元件4移动。

第一元件2还通过至少一个止挡肋40沿固定方向相对于第二元件4被锁定，该至少一个止挡肋在第一连接构件14的空心的轴20的基部延伸并且被布置用来当固定元件28与互补的固定元件38协作时抵接第二连接构件16的空心的轴30的敞开端部34，如图1、2和5中所示，因此防止空心的轴20根据固定方向进一步接合在空心的轴30中。止挡肋40基本上垂直于空心的轴20的外壁26且垂直于第一元件2的内部面6延伸。因此，止挡肋40从轴20的外壁26且从第一元件2的内部面6径向延伸。根据图1、2和5中示出的实施例，设置两个止挡肋40，该两个止挡肋相对于空心的轴20径向相对。

根据未示出的另一实施例，沿固定方向的第一元件2相对于第二元件4的锁定通过第一元件2的内部面6抵接第二连接构件16的空心的轴30的敞开端部34被获得，即，没有止挡肋40。

沿固定方向和分离方向的第一元件2相对于第二元件4的锁定保证元件2和4牢固地连接到彼此并且元件中的一个元件不能沿这些方向相对于另一个移动，因此保证组件1的适当稳健性。

根据图1中示出的实施例，固定元件28由在空心的轴20的敞开端部24附近延伸的单个突起形成，并且互补的固定元件38由基本上在空心的轴30的封闭端部32和敞开端部34之间在空心的轴30的中心部分中延伸的单个突起形成，使得当第一元件2例如通过止挡肋40抵接空心的轴30的敞开端部34时，固定元件28与互补的固定元件38协作。

形成固定元件28或互补固定元件38的突起可以围绕它从其突出的整个空心的轴延伸或围绕这个空心的轴的一部分炎症。例如，如图4中所示，当第一元件2和第二元件4不是完全互补的形状时，这个突起围绕空心的轴的一部分延伸。

根据图2中示出的实施例，固定元件28由两个突起形成，该两个突起基本上彼此平行并且根据固定方向间隔开。然后，互补的固定元件38包括两个对应的突起，每一个对应的突起被布置用来当第一元件2例如通过止挡肋40抵接空心的轴30的敞开端部34时与固定元件28的突起中的一个突起协作。两个突起的使用使得能够加强第一元件2和第二元件4之间的连接，分离这些元件所需的力较大。

根据图5中示出的实施例，固定元件28由沿轴线A在轴20的外壁26上接连地延伸的一系列连续的齿42形成，并且互补的固定元件38由沿轴线A在轴30的内壁36上接连地延伸的一系列连续的互补的齿44形成。当元件沿固定方向移动直到第一元件2例如通过止挡肋40抵接空心的轴30的敞开端部34时，齿42接合在互补的齿44中，这时第一元件2根据分离方向和固定方向相对于第二元件4被锁定。

第一和第二连接构件14和16包括空心的轴，该空心的轴能够弹性地变形以当元件2和4沿固定方向相对彼此移动时允许固定元件28越过互补的固定元件38。因此，空心的轴20和/或空心的轴30当固定元件28经过互补的固定元件38时变形并且一旦固定元件28已经越过互补的固定元件38就返回到它们的最初形状。因此，两个元件2和4的连接实现起来非常简单并且在元件2和4上不需要强的力或压力。连接构件14和16能够以小的公差将一个元件相对于另一个精确地定位，这改善完工的组件的外观。

第一和第二元件2和4例如由塑性材料制成，这进一步提高第一和第二连接构件的弹性性质。根据实施例，第一和第二元件2和4由不同的材料制成，因为它们不必是相容的(如元件被焊接在一起的情况)。

第一元件2可以包括多个第一连接构件14并且第二元件4可以包括相等数量的第二连接构件16以提高组件1的稳健性。具体地，多个连接构件14和16的使用有助于使元件相对彼此取向。此外，取决于元件上的这些构件的定位，可以使用不同形状的连接构件14和16。例如，如果元件具有不同的几何形状或变化的几何形状，可以使用诸如图4中描绘的连接构件，因为它们在空心的轴20和30之间沿一个方向留下间隙。在一个元件相对于另一个元件的定位中，这个间隙可以提供一定公差。

因此，该连接构件从元件2和4的内部面6和10突出并且不在其外部面8和12上延伸，元件的连接装置从组件的外部完全不可见，这改善完工的组件1的外观。

此外，如下面将描述的，用来生产连接构件的方法不影响该元件的外部面的外观(例如通过留下缩痕)。

现在将参考图6到8描述用来生产组件1的元件2和4的方法。

在这些图中，更特别地描绘用来生产第二元件4的方法。

该方法涉及成型工具46，例如注射模制工具，该成型工具包括：第一成型元件48，该第一成型元件意图成形元件2、4的内部面6、10；和第二成型元件(未示出)，该第二成型元件意图成形元件2、4的外部面8、12。以已知的方式，第一和第二元件在它们之间限定模制腔，该模制腔具有要被生产的元件的形状。

第一成型元件48在连接构件14、16的部位处包括孔，所述孔具有内壁50，该内壁意图成型连接构件14、16的外壁。销52位于该孔内并且与其内壁50间隔开，销52的外壁意图成型连接构件14、16的内壁。该孔的内壁50与销52的外壁间隔开，这个空间具有要被生产的连接构件14、16的形状。因此，当成型工具46用于成型第一元件2时，该孔的内壁50包括至少一个凹部，该凹部具有要形成在空心的轴20的外壁26上的固定元件28的形状，并且当成型工具46用于成型第二元件4时，该销的外壁包括至少一个凹部54，该凹部具有要形成在空心的轴30的内壁36上的互补的固定元件38的形状，如图6到8中所示。套筒销56布置在分离该孔的内壁50与该销52的外壁的空间内。套筒销56因此包围销52。套筒销56的端部意图成型要被生产的连接构件的空心的轴20、30的敞开端部24、34。如果需要，第一成型元件48也可以包括凹部，该凹部被布置用来当第一元件要由成型工具46生产时成型一个或两个止挡肋40。

如现在将描述的，第一成型元件48、销52和套筒销56相对彼此可移动以便释放要被生产的元件的不同部分。

在图6中示出的第一步骤中，成型工具46布置成处于关闭位置，其中第一成型工具46、第二成型工具、销52和套筒销56被布置成用于限定模制腔，该模制腔具有包括连接构件的要被生产的元件的形状。诸如塑性材料的模制材料例如被注射在这个腔内以形成要被生产的元件。更具体地，模制材料填充该孔的内壁50和该销52的外壁之间的空间和形成在其中的凹部54。

在图7中示出的第二步骤中，第一成型元件46和销52相对彼此移动以便释放在第一步骤期间形成的空心的轴20、30周围或内的空间。当生产第二元件时，如图7中所示，第一成型元件46相对于销52缩回以便释放空心的轴30周围的空间，并且当生产第一元件时，销52相对于第一成型元件46缩回以便释放空心的轴20内的空间。

在图8中示出的第三步骤中，套筒销56沿箭头F示出的顶出方向移动以便当生产第一元件时将连接构件推出该孔或当生产第二元件时将连接构件推出该销52，如图8中所示。由于模制材料的弹性并且由于该轴是空心的，这个轴能够变形以便从凹部54释放固定元件28或互补的固定元件38。当生产第一元件时，空心的轴在空心的轴内的释放的空间中变形以释放形成在被设置在该孔的内壁52中的凹部中的固定元件28，并且当生产第二元件时，如图8中所示，空心的轴在空心的轴周围的释放的空间中变形以从形成在销52的外壁上的凹部54释放互补的固定元件38。仍然由于模制材料的弹性，在已经从成型工具46取回该元件之后空心的轴恢复其形状。

应当注意，上述方法使得可以将连接构件与要被生产的元件形成为单体件，而在该元件的外部面上不留下痕迹，诸如缩痕，这是因为连接构件的轴是空心的并且其壁是薄的。因此，具有带令人满意的外观的外部面的元件可以以容易的方式被生产。

应当理解，组件1可以包括多于两个元件，该多于两个元件通过如上所述的连接构件连接在一起。

Claims (10)

1.一种组件(1)，所述组件包括：第一元件(2)，所述第一元件具有内部面(6)和外部面(8)；和第二元件(4)，所述第二元件具有内部面(10)和外部面(12)，所述第一元件(2)的内部面(6)通过至少一个连接装置连接到所述第二元件(4)的内部面(10)，所述至少一个连接装置包括：第一连接构件(14)，所述第一连接构件从所述第一元件(2)的内部面(6)突出；和第二连接构件(16)，所述第二连接构件从所述第二元件(4)的内部面(10)突出，所述第一连接构件(14)接合在所述第二连接构件(16)中以将所述第一元件和第二元件(2，4)连接在一起，其特征在于，所述第一连接构件(14)包括空心的轴(20)，所述空心的轴(20)在其一个端部(22)被所述第一元件(2)的内部面(6)封闭并且在其另一端部(24)敞开，所述轴(20)包括形成在其外壁(26)上的至少一个固定元件(28)，并且所述第二连接构件(16)包括空心的轴(30)，所述空心的轴(30)在其一个端部(32)被所述第二元件(4)的内部面(10)封闭并且在其另一端部(34)敞开，所述轴(30)包括形成在所述轴(30)的内壁(36)上的至少一个互补的固定元件(38)，所述互补的固定元件(38)与所述第一连接构件(14)的固定元件(28)协作。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述固定元件(28)是从所述第一连接构件(14)的轴(20)的外壁(26)突出的突起，并且所述互补的固定元件(38)是从所述第二连接构件(16)的轴(30)的内壁(36)突出的突起，从所述第一连接构件的轴的外壁突出的突起和从所述第二连接构件的轴的内壁突出的突起一起协作，以使所述第一元件(2)根据分离方向相对于所述第二元件(4)锁定。

3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于，所述固定元件(28)是从所述第一连接构件(14)的轴(20)的外壁(26)突出的一系列连续的齿(42)，并且所述互补的固定元件(38)是从所述第二连接构件(16)的轴(30)的内壁(36)突出的一系列互补的齿(44)，所述齿(42)和互补的齿(44)一起协作，以使所述第一元件(2)根据分离方向相对于所述第二元件(4)锁定。

4.根据权利要求2或3所述的组件，其特征在于，所述固定元件(28)在所述第一连接构件(14)的轴(20)的外壁(26)的一部分上或整个外壁上延伸，并且所述互补的固定元件(38)在所述第二连接构件(16)的轴(30)的内壁(36)的一部分上或整个内壁上延伸。

5.根据权利要求1到4中的任一项所述的组件，其特征在于，所述第一连接构件(14)包括在所述空心的轴(20)的基部延伸的至少一个止挡肋(40)，所述止挡肋(40)被布置成当所述固定元件(28)与所述互补的固定元件(38)协作时接触所述第二连接构件(16)，以使所述第一元件(2)根据固定方向相对于所述第二元件(4)锁定。

6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于，所述止挡肋(40)基本上垂直于所述第一连接构件(14)的轴(20)的基部和所述第一元件(2)的内部面(6)延伸。

7.根据权利要求1到6中的任一项所述的组件，其特征在于，所述第一连接构件(14)制成与所述第一元件(2)成一体，并且所述第二连接构件(16)制成与所述第二元件(4)成一体。

8.根据权利要求1到7中的任一项所述的组件，其特征在于，所述第一连接构件(14)的轴(20)和所述第二连接构件(16)的轴(30)基本上是圆筒形的，具有圆形或卵圆形基部。

9.根据权利要求1到8中的任一项所述的组件，其特征在于，所述第一连接构件(14)的轴(20)和所述第二连接构件(16)的轴(30)具有封闭横截面或敞开横截面。

10.一种用来生产根据权利要求1到9中的任一项所述的组件(1)的元件(2，4)的方法，所述方法使用成型工具(46)，所述成型工具包括第一成型元件(48)，所述第一成型元件具有要被生产的元件(2，4)的内部面(6，10)的形状，并且所述成型工具包括孔，所述孔具有所述元件(2，4)的连接构件(14，16)的轴(20，30)的外壁的形状，所述成型工具(46)还包括在所述孔中延伸的销(52)，所述销(52)具有所述元件(2，4)的连接构件(14，16)的轴(20，30)的内壁的形状，使得所述轴(20，30)能够形成在所述销(52)和所述孔的壁(50)之间，所述第一成型元件(48)和所述销(52)相对彼此是能够移动的，所述方法包括以下步骤：

将模制材料注射在所述成型工具(46)的第一成型元件(48)上以便成型所述组件的元件(2，4)，所述模制材料填充所述孔的壁(50)和所述销(52)之间的空间以便成型所述连接构件(14，16)的轴(20，30)，

移动所述销(52)或所述第一成型元件(48)以便释放在所述模制材料的注射期间形成的轴(20，30)周围或中的空间，

使所述轴(20，30)与所述销(52)或从所述孔的壁(50)分离，所述轴(20，30)能够在所述轴(20，30)周围或内的空间中弹性地变形，使得能够从所述成型工具(46)释放固定元件(28)或互补的固定元件(38)。