CN105370696B - 要被压接的插入件及包括该插入件的固定组件 - Google Patents

Abstract

一种要压接在一部件(2)上的插入件，所述部件要被固定在支撑件(3)上，所述插入件包括支撑头部(4)，压接部分(7)，该压接部分被设计成当所述插入件在要被固定的部件(2)上的压接操作被执行时进行变形，以及牢密封件(6)，该密封件被固地附连到支撑头部(4)并被设计成与支撑件(3)协作以便提供插入件和支撑件(3)之间的密封。

Description

要被压接的插入件及包括该插入件的固定组件

技术领域

本发明涉及要被压接在一部件上的插入件，其中所述部件，更特别地螺母和柱螺栓，要被固定在支撑件上，以及涉及包括这样的插入件的固定组件。

现有技术

要被压接的插入件存在用于固定不同的车体元件或者外部车体附件。要被压接的插入件包括支撑头部和压接部分，所述压接部分通过沿着插入件的纵轴牵引是可变形的以便形成压接珠状部，该压接珠状部被设计成通过将一部件楔在插入件的支撑头部和以这样的方式形成的压接珠状部之间而将所述插入件固定到所述部件。

例如，在汽车行业，会需要将条状件(bar)固定在车辆的顶壁上，所述顶壁也被称为顶壁面板。此外，需要保证在顶壁面板和插入件之间的密封，所述插入件可适用于固定所述条状件以便保护车辆的乘客隔室。目前，所述插入件和所述顶壁面板之间的密封是借助于闭孔泡沫实现的。但是这些泡沫不适合于抵抗压力大约110巴的高压洗涤机。此外，为了改进所述密封，泡沫能够被压缩，但是存在引起顶壁面板的变形的风险。另外，这样的变形会容易发生在当顶壁面板具有小的厚度即小于1毫米时，其特别地是日益减轻以便减少二氧化碳排放的现代车辆的情况下。

可引用德国专利申请DE 102007040041，其公开了一种要被盲接地压接在车体元件上的螺母，包括通过压接部分延伸的支撑头部。但是这样的螺母没有提供所述螺母和车体元件之间的充分地密封。

美国专利申请US 2014/0097218公开了一种压接在导轨上的螺母，包括抵靠公差补偿器定位的头部，所述公差补偿器通过搭扣装配被锚固在顶壁面板的孔中。所述公差补偿器能使具体的距离被保持在顶壁面板和该顶壁面板的加强结构之间。但是由公差补偿器的搭扣装配产生的密封也是不充分的。

发明内容

本发明的目的在于减轻在前述中阐述的缺点，特别地在于提供一种要压接在一部件上的插入件，所述部件要被固定在支撑件上，保证插入件和支撑件之间的有效率的密封，并且其制造起来简单。

本发明的另一个目的在于提供一种适合于将所述部件固定到支撑件的插入件，其示出特别小的厚度，同时保证插入件和支撑件之间的密封。

根据本发明的一个特征，建议了一种要压接在一部件上的插入件，所述部件要被固定在支撑件上，包括支撑头部和压接部分，该压接部分设计成当插入件在要被固定的部件上的压接操作执行时进行变形。

所述插入件进一步包括一密封件，该密封件被牢固地附连到支撑头部并被设计成与所述支撑件协作以便提供插入件和支撑件之间的密封。

这样的插入件能使插入件和支撑件之间的密封得以实现而没有引起在支撑件上的变形。

插入件可包括接收螺纹杆的攻丝部分。

作为一变型，所述插入件包括螺纹杆。

所述密封件可通过注射模制在支撑头部上。

所述压接部分从支撑头部是突出的(salient)并在第一方向延伸，所述密封件可包括在与所述第一方向相反的第二方向上延伸的至少一个唇状部。

所述密封件可包括在第二方向延伸的若干唇状部。

位于所述密封件的周围处的外唇状部可包括相对于所述压接部分的纵轴以包括在40°和50°之间的角度倾斜的内面。

所述外唇状部还可以包括相对于所述纵轴以包括在120°和125°之间的角度倾斜的外面。

内唇状部可包括相对于所述纵轴以包括在30°和40°之间的角度倾斜的内面。

所述内唇状部可包括平行于所述纵轴的外面。

所述插入件可包括从所述密封件是突出的并在第一方向上延伸的冠状部，该冠状部被设计成提供所述插入件和要固定的部件之间的密封。

所述支撑头部可包括形成与压接部分的结合处的台肩，所述冠状部从所述台肩是突出的。

所述支撑头部可包括与所述台肩相反的面，该相反的面限定了插入件的端部，所述至少一个唇状部从所述相反的面是突出的。

根据本发明的另一个特征，固定组件被提出用于固定一部件在支撑件上，包括如在前述中限定的插入件，该插入件包括攻丝部分，所述固定组件包括插入在该攻丝部分中的螺纹杆。

附图说明

其他的优点和特征从以下仅用于非限制性例子的目的给出的且示出在附图中的本发明的具体实施例的描述将变得更清楚地显而易见，在附图中：

图1示意性地示出根据本发明的要被压接的插入件的实施例的透视图；

图2以示意性方式示出图1的要被压接的插入件的横截面视图；

图3示意性地示出图1的要被压接的插入件的底视图；以及

图4和图5示意性地示出要被压接的插入件的其他实施例的横截面视图。

具体实施方式

在图1到图3中，要被压接的插入件已经被示出。插入件1被设计成以压接在部件2上，该部件2要被固定在支撑件3上，如在图4和图5中示出的。换句话说，在插入件1压接在部件2上之后，插入件1能使部件2被固定到支撑件3。部件2和支撑件3可由金属或者复合材料，例如热塑塑料和/或热固材料，制成。插入件1可以是螺母或者柱螺栓。螺母是攻丝的中空的部件，即，它包括设计成要被固定到另一个带螺纹部件的内螺纹。柱螺栓是带螺纹的实心部件，即，它包括外螺纹。

插入件1包括支撑头部4，主体5以及密封件6。主体5是中空的并且具有柱体的形状。在此柱体所意味的是由柱体表面限制的实心体，所述柱体表面由一直线以及两个平行平面产生，所述直线称为母线并且穿过称为准线的闭合的平缓曲线，所述两个平行平面切割所述母线。主体5从支撑头部4沿着插入件1的纵轴A在第一方向上延伸。主体5包括压接部分7，该压接部分被设计成当插入件1的压接操作在部件2上执行时进行变形。主体 5还可包括攻丝部分8，该攻丝部分位于主体5的与支撑头部4所在的端部相反的一个端部。在该情况下，插入件1是螺母。换句话说，压接部分7位于攻丝部分8和支撑头部4之间。攻丝部分8包括被构造成接收带螺纹杆的内螺纹9。更特别地，支撑头部4包括与插入件1的主体5的中空部一致的孔口10。插入件1优选地由金属，例如由可以是不锈钢或者不是不锈钢的钢，或者由铝，制成。有利地，支撑头部4和主体5形成单个的部件。

密封件6被牢固地附连到支撑头部4，也就是说，它与支撑头部4机械地偶连。换句话说，密封件6，支撑头部4和主体5形成单个元件，其各个部分被彼此固定而没有通过外部部件的任何作用。这样，密封件6在当使用插入件1时不会被丢失。密封件6位于支撑头部4上。它被设计成以与支撑件3协作以便提供插入件1和支撑件3之间的密封，如在图4和图5中示出的。密封件6在当要被固定的部件2施加预张力在插入件1上时是可变形的，或反之亦然，以便提供需要的密封。优选地，密封件6由与插入件1的支撑头部4和主体5的材料不同的材料制成。以通常的方式，密封件6由可变形的材料，例如由硫化烯烃热塑性弹性体，或由单体乙烯-丙烯-二烯，或者由丁腈橡胶，或由环氧氯丙烷橡胶，或由聚硅氧烷聚合体硅酮橡胶，制成。密封件6被包覆在支撑头部4的端部山，即，密封件6由可硬化的流体例如以上提到的塑料注射在支撑头部4上而形成的。支撑头部4包括第一台肩11以及第二肩膀12，第一台肩11适用于压靠部件2以压接插入件1 的目的，第二台肩12与密封件6协作以保持后者固定到支撑头部4。密封件6在生产线上的组装由此被避免并且密封件6在插入件1上的存在得以保证。

以通常的方式，密封件6包括具有平行六面体形状的底座13和在与第一方向A相反的第二方向B上延伸的至少一个唇状部14到16。换句话说，唇状部14到16以与插入件1的纵轴A平行的方式并且在与插入件1的主体 5的方向相反的方向上取向。密封件6可包括单个唇状部16，称为外唇状部，以减轻插入件1，或若干唇状部14到16，以改进密封紧密性。根据优选实施例，密封件6包括三个唇状部14到16，如在图1到图5中示出的。唇状部14到16从底座13的第一面17是突出的。有利地，唇状部14到16位于第一面17的外边缘上以便留下围绕支撑头部4的孔口10的区域是畅通的，特别以抵靠支撑头部4放置一间隔物，如图4和图5所示的。还可以说，唇状部14到16位于密封件6的周围处。例如，每个唇状部14到16具有围绕插入件1的纵轴A即围绕支撑头部4的孔口10的连续冠状部的形状。在图1到图5中，密封件6包括两个第一内唇状部14和15和第三外唇状部16。外唇状部16位于第一面17的边缘上的所述周围的最外部的部分上。更特别地，外唇状部16包括内面18，该内面相对于纵轴A以包括在40°和50°之间的角度倾斜。内面18被定位成面向纵轴A。外唇状部16可进一步包括外面 19，与内面18相反，相对于纵轴A以包括在120°和125°之间的角度倾斜。外面19被定位成相对于插入件1面向外侧。此外，内唇状部14和15优选地具有相对于外唇状部16的面不同地倾斜地的面。例如，每个内唇状部14 和15可具有内面20，即，这样的面：被定位成面向纵轴A，以包括在30°和40°之间的角度倾斜，增强它们的向外变形以建立抵靠支撑件3的挤压作用以便提供与支撑件3的密封。根据另一个例子，每个内唇状部14和15可包括与所述纵轴平行的外面21。内唇状部14和15的外面21被定位成面向外部或者面向另一个相邻的唇状部的内面20，18。唇状部的形状能使唇状部14到16在25daN的应力下变形并且保证与支撑件3的有效密封。此外，外唇状部16的形状，在以前描述的，培植了明显的向外的扩展部，因为外唇状部16的厚度小于内唇状部14和15的厚度。外唇状部16的更大的变形至少能使防尘得以保证。唇状部14到16的高度可等于它的压缩行程的两倍。唇状部14到16的变形通过位于两个相邻的唇状部之间的空间被进一步增强。唇状部14到16从而避免产生对密封件6的完整性不利的压缩力。最终，唇状部14到16能使密封件6变形而没有产生易于损害支撑件3的大的应力。此外，支撑件3的弯曲会导致密封性的损失。密封件6因此特别适合于没有局部地接受超过25daN的压力的支撑件3。

此外，插入件1可包括从密封件6突出的且在第一方向A延伸的冠状部 22，冠状部22被设计成提供插入件1和要被固定的部件2之间的密封。冠状部22位于底座13的与第一面17相反的第二面上。

在图4和图5中，特别适合于将条状件2固定到顶壁面板3的插入件1的两个实施例已经被示出。条状件2相当于要被固定的部件2，顶壁面板3相当于支撑件3。包括一个这样的插入件1的固定组件50也已经被示出在图4 和图5中。顶壁面板3例如具有较小的厚度，即，小于1毫米的厚度，优选地包括在0.5和1毫米之间，插入件1特别适合于此。顶壁面板3可进一步被固定到加强件30。在两个实施例中，插入件1被压接在该条状件2上。压接操作在于将插入件1插入到条状件2的孔中然后在于使压接部分7沿着纵轴 A变形。压接部分7被构造为相对于纵轴A径向变形成压接珠状部31。“径向地”意味着位于垂直于纵轴A的平面中的任何方向。压接珠状部31接触到条状件2的第一面32以将插入件1压接在条状件2上。换句话说，压接珠状部31与支撑头部4，更特别地与第一台肩11，楔住条状件2，以将插入件 1固定到条状件2。例如，条状件2的第一面32会是不易接近的，可以说插入件1被盲装在条状件2上。支撑头部4被设计成接触到条状件2的第二面 33以与压接珠状部31楔住条状件2。

在图4中，已经示出了一实施例，其中插入件1是设计成与螺钉34协作的螺母。螺钉34包括螺纹杆35和螺钉头部36。在该实施例中，固定组件 50进一步包括插入到插入件1的攻丝部分8的内螺纹9中的螺纹杆35。为了保持顶壁面板3和加强件30之间的具体距离，间隔物37可安置在支撑头部4和加强件30之间。间隔物37然后压靠支撑头部4。然后螺钉34借助于螺钉头部36上紧固定组件50，所述螺钉头部压靠加强件30以将加强件30 楔在间隔物37和螺钉头部36之间。

在图5中，另一个实施例已经被示出，其中插入件1是设计成与锁紧螺母40协作的柱螺栓。在该实施例中，固定组件50进一步包括在两端车螺纹的杆41。螺纹杆41可被插入到插入件1的攻丝部分8的内螺纹9中或者借助于其他设备被固定到插入件1的主体5。锁紧螺母40然后上紧固定组件 50，该固定组件压靠加强件30以将加强件30楔在间隔物37和锁紧螺母40 之间。

在图4和图5中示出的两个实施例中，由密封件6提供的密封是当通过密封件6的弹性耗散该密封件6的压缩发生时，特别在唇状部14到16以及冠状部22的水平处，得以实现的。换句话说，一方面，密封借助于密封件6 的唇状部14到16确保在顶壁面板3和插入件1之间，另一方面借助于密封件6的冠状部22在条状件2和插入件1之间。特别地，部件2和插入件1 之间的密封是通过由所述压接提供的力增强的。支撑件3和插入件1之间的密封是通过唇状部14到16的压缩和变形保证的。

这样的插入件1提供了充分的密封，例如当水在110巴的压力下被注入时，大约25daN的固定力在顶壁面板3上的固定点处。

在前述中已经描述的发明能使插入件将固定界面和密封区域集成在一起。这样的插入件特别适合于将一部件固定在支撑件上，为其上安装部件的支撑件提供密封，而没有使支撑件变形。

Claims (12)

1.一种要压接在一部件(2)上的插入件，所述部件要被固定在支撑件(3)上，所述插入件包括支撑头部(4)和压接部分(7)，所述压接部分被设计成当所述插入件在要被固定的部件(2)上的压接操作被执行时进行变形，其特征在于，所述插入件包括密封件(6)，该密封件被牢固地附连到所述支撑头部(4)并被设计成与所述支撑件(3)协作以便提供所述插入件和所述支撑件(3)之间的密封，所述密封件(6)被包覆模制在所述支撑头部(4)的端部上，所述密封件(6)的远离所述支撑头部(4)的端部被压缩在所述部件(2)和所述支撑件(3)之间，以及所述密封件(6)在所述支撑头部(4)的端部上的端部被压缩在所述部件(2)和所述支撑头部(4)之间。

2.根据权利要求1所述的插入件，包括接收螺纹杆(35，41)的攻丝部分(8)。

3.根据权利要求1所述的插入件，其中所述压接部分(7)从所述支撑头部(4)是突出的并在第一方向(A)上延伸，所述密封件(6)包括在与所述第一方向(A)相反的第二方向(B)上延伸的至少一个唇状部(14到16)。

4.根据权利要求3所述的插入件，其中所述密封件(6)包括在第二方向(B)上延伸的若干唇状部(14到16)。

5.根据权利要求3所述的插入件，其中位于所述密封件(6)的周围处的外唇状部(16)包括相对于所述压接部分(7)的纵轴(A)以包括在40°和50°之间的角度倾斜的内面(18)。

6.根据权利要求5所述的插入件，其中所述外唇状部(16)包括相对于所述纵轴(A)以包括在120°和125°之间的角度倾斜的外面(19)。

7.根据权利要求5所述的插入件，其中内唇状部(14，15)包括相对于纵轴(A)以包括在30°和40°之间的角度倾斜的内面(20)。

8.根据权利要求7所述的插入件，其中所述内唇状部(14，15)包括平行于所述纵轴(A)的外面(21)。

9.根据权利要求3所述的插入件，包括从所述密封件(6)是突出的并在第一方向(A)上延伸的冠状部(22)，该冠状部(22)被设计成提供所述插入件和要被固定的部件(2)之间的密封。

10.根据权利要求9所述的插入件，其中所述支撑头部(4)包括形成与所述压接部分(7)的结合处的台肩(11)，所述冠状部(22)从所述台肩(11)是突出的。

11.根据权利要求3至9之一所述的插入件，其中所述支撑头部(4)包括形成与所述压接部分(7)的结合处的台肩(11)以及与该台肩(11)相反的面，该相反的面限定所述插入件的端部，以及所述至少一个唇状部(14到16)从所述相反的面是突出的。

12.一种用于将一部件(2)固定在支撑件(3)上的固定组件，包括根据权利要求1到11之一所述的插入件，该插入件包括攻丝部分(8)，所述固定组件包括插入到所述攻丝部分(8)中的螺纹杆(35，41)。