CN105556135A - 弹簧连接元件 - Google Patents

Abstract

本发明描述了一种弹簧连接元件1，借助于该弹簧连接元件1从而至少两个组件B1，B2能够经由在至少一个组件开口中的夹子配合而彼此连接。所述弹簧连接元件1的特征在于以下特点：具有第一和第二端的弹簧状导线线圈20，所述线圈包括多个轴向间隔开的曲绕22，23；螺旋形轴颈(30)，其径向延伸超出导线线圈20的圆周并且其被布置在导线线圈20的第一端处；和径向突入导线线圈20中的中心牵引元件40，其被布置在线圈20的第二端处，其不轴向延伸超出导线线圈20，并且借助于该中心牵引元件40从而所述弹簧连接元件1能够大致无旋转地被拉入组件开口52中。

Description

弹簧连接元件

技术领域

本发明涉及一种弹簧连接元件，其中，至少两个组件通过该弹簧连接元件，借助组件开口内的钳配合和夹子配合彼此连接。此外，本发明涉及用于这种弹簧连接元件的安装方法和拆装方法。此外，本发明公开了一种用于上述弹簧连接元件的安装工具。

背景技术

在现有技术中，多种连接元件是已知的，其中，该连接元件将至少两个预先冲孔的组件连接彼此。一种行之有效的方法是：将带螺纹的螺栓插入穿过组件开口，并且通过将螺母拧到该带螺纹的螺栓上从而将组件彼此紧固。但是，这需要从两侧接近该连接，这些通常没有被赋予。

因此，WO2007/134588A1提出一种弹簧螺钉，其由带有密集间隔的或抵接相邻的导线曲绕的规则缠绕的导线线圈组成。仅仅通过该曲绕配置，产生弹簧螺钉的螺纹状外廓是可能的，其中该曲绕配置也基于刚性的和非弹性的弹簧导线。在该导线线圈的一端，导线缠绕成平螺旋形，使得获得头状结构。该导线线圈的另一端具有安装辐板(installationweb)，其径向突入线圈中并且借助于该安装辐板弹簧螺钉被拧入组件开口中。该弹簧螺钉旨在用于摆动的、蠕变的、设定的或一般可变形的材料。在该弹簧螺钉拧到组件开口中时，螺纹槽被切入该组件开口的径向内壁上。因此，该弹簧螺钉作用在自攻螺钉(self-cutting)的原理上，尤其是对于螺纹的形成，它可以利用较低的几何要求被制造。从一方面来说，由于该螺钉功能，对于该弹簧螺钉的安装工作量是很大的，因为将它拧入组件开口中是费时的。另外，该弹簧螺钉的材料必须被调适于组件材料，使得该弹簧螺钉能够真正将螺纹槽切入组件材料中。否则，该弹簧螺钉不在组件开口中提供任何抓持结构。不利的是，该弹簧螺钉必须以高精度制造，使得该弹簧螺钉能够被保持在规则切割的螺纹槽中。

WO2012/084385A1描述了一种被安装在螺钉上的切割弹簧附件。这里，已不利的是，该连接元件被构成为两部分，由此它由螺钉和切割弹簧附件组成。此外，安装工作也是费时的，因为螺钉必需小心地且通过切割螺纹被拧入组件开口中。

WO2011/053170描述了多个连接元件，这些连接元件从导线卷绕成导线线圈，或者其包括粗大的头部和粗大的尾端之间的至少一个导线线圈部分、或连接元件的尖端部分。这里所描述的连接元件具有扁平的径向外侧或由圆形小段组成的径向外侧。该径向外侧的此配置支持组件开口中的连接元件的压力配合，其中，由于向外导向的径向弹簧力，连接元件将该径向外侧推动紧靠孔的组件壁。特别地，该径向向内导向的弹簧力、以及所公开的连接元件的扭转刚度和轴向稳定性通过线圈的紧密缠绕来实现。在此，相邻的曲绕基本上彼此邻接。在此描述的连接元件在径向方向上是可压缩的，但是在轴向方向上不是可变形的。一旦该连接元件通过径向压缩被迫使到组件开口中，则扩张的连接元件的固有倾向建立组件和连接元件之间的连接。因此，对于将该连接元件插入到组件开口中，安装需要高强度的努力。此外，尤其是由连接元件施加的高强度的连接力，例如在径向方向上的，导致所述蠕变的、设定的和可流动的材料，在这些机械应力或载荷下被改变成不适宜连接。换句话说，所述材料屈曲以弱化该弹簧强连接元件和组件之间的连接强度。另一个缺点是，所描述的连接元件必须在其径向和轴向尺寸上适应于组件开口，比如螺钉。因为由于在连接元件的至少中央区域中的刚性和非弹性的导线线圈，所以，通过改变所述连接元件的几何形状，不能实现被改变的组件几何的适用性。。

DE3147430A1中描述一种紧固夹持件。此夹持件由导线制成，该导线被绕成带有头状螺旋形轴颈的螺旋弹簧状导线线圈。在适应于组件开口方面，其中该紧固夹持件被用于将至少两个组件连接到开口中，线圈被制成其外径小于孔口的内径。因而，此紧固夹持件不会通过径向作用的压力配合来将两个部分彼此固定。相反，此紧固夹持件具有相对于螺旋形轴颈的轴向端处的钩部，使得该紧固夹持件通过张力，将所述钩部与所述螺旋形轴颈之间的至少两个组件彼此紧固。具体地，该紧固夹持件能够仅被安装在通孔中。在该处，所述钩子沿轴向方向移动离开线圈一段距离，使得它能够在所述孔口外侧在组件孔口的输出处的组件壁背面处钩住。

因此，不利地，该紧固夹持件只在通孔中适用。另外，钩子在径向方向延伸超出导线线圈，这使得需要适应安装所需的空间。另一个缺点是，此紧固夹持件不能阻止组件相对于导线线圈进行径向运动。

鉴于上述的连接元件，因此需要提供一种弹性可用的连接元件，其相比于现有技术具有简化的制造和安装。

发明内容

上述目的通过下述实现：根据独立权利要求1的弹簧连接元件，根据独立权利要求17的用于此弹簧连接元件的安装方法，根据独立权利要求19的用于安装在组件开口中的弹簧连接元件的拆装方法，根据独立权利要求20的用于此弹簧连接元件的安装工具，和根据独立权利要求23的带有已安装的弹簧连接元件的组件。本发明的有利实施例和进一步发展将从以下描述、附图和所附权利要求变得显而易见。

本发明的弹簧连接元件，借助于其从而至少两个组件借助于在组件开口中的夹子配合或钳配合从而可连接到彼此，所述弹簧连接元件包括以下特征：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈，其包括轴向彼此间隔开的优选不规则成型的多个曲绕；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其被布置在所述导线线圈的第二端处、径向突入所述导线线圈中，其不轴向延伸超出所述导线线圈，并且借助于其从而所述弹簧连接元件能够被大致无旋转地拉入组件开口中。

虽然本发明的弹簧连接元件的螺旋形轴颈在插入到组件开口中之后被支撑在组件壁处，所述弹簧连接元件借助于优选根据本发明的牵引元件从而在径向和轴向方向在其形状上可调适，因此，可适应于连接条件。因为所述螺旋弹簧状导线线圈的所述相邻曲绕，其在轴向相互隔开并且其优选具有至少一个不规则曲绕，所述弹簧连接元件的容许轴向变形的弹簧刚度借助于所述中心牵引元件从而允许所述弹簧连接元件的调节。该导线线圈的弹簧状形状类似于在DE603017或DE493714中描述的螺旋形弹簧。这些螺旋形弹簧的曲绕是松散的、在轴向方向上部分不规则地彼此间隔开，从其获得减小的轴向稳定性。

另外，有利地，所述螺旋弹簧状导线线圈的曲绕也确保：足够的径向压缩力通过导线线圈得以建立。在此基础上，该弹簧连接元件能够抓住或夹持在组件开口的相邻壁处，使得非积极的或压力配合式以及积极的或形状配合式连接在所述弹簧连接元件和所述至少一个组件之间产生。在这方面，应该强调的是，借助于所述牵引元件，本发明的弹簧连接元件大致可无旋转地安装。大致无旋转在这种情况下根据第一优选实施例意指：该弹簧连接元件沿轴向方向被插入至少一个组件开口中而无围绕其纵轴的旋转。根据第二优选的实施例，大致无旋转意指：所述弹簧连接元件在安装过程中围绕其纵轴在最大<360°、优选<270°、特别是<180°的角度范围中枢转。然而，随该枢转而无旋转，在组件壁中弹簧连接元件的可靠锚固得到支撑。

对于支撑所述弹簧连接元件的上述功能，所述弹簧连接元件的不同的设计或构造根据本发明是有利的。根据一个优选的实施例，所述螺旋形弹簧连接元件的导线线圈的导线具有——在其横截面中和相对于该导线线圈的——径向宽度b和轴向厚度s。所述导线的径向宽度b和轴向厚度s具有的尺寸比率为1.25≤b/s≤3.5，优选2≤b/s≤3。从所述弹簧连接元件的导线的横截面的径向宽度b和轴向厚度s的这种尺寸比率，获得所述导线在导线线圈的轴线方向上被形成扁平的。因此，所述导线的窄侧抵靠组件壁，使得：所述弹簧连接元件的径向力相比在导线线圈的轴向方向上与组件壁上更小的表面元件作用，从而有利于在组件壁中的夹子配合。

根据进一步优选的实施例，所述导线线圈的导线具有——在其横截面中和相对于所述导线线圈至少在所述导线线圈的径向外侧的——曲率半径r，其小于所述导线的所述轴向厚度s，优选0.05s≤r≤0.5s。借助于所述导线线圈的在径向外侧的导线横截面的创造性优选的曲率半径，从而所述导线在其横截面中径向向外地以与尖端或切割边缘同样的方式渐细化。由于径向向外导向的锁定力，这种几何形状也有助于所述弹簧连接元件抓持在组件壁处、以及因此将所述弹簧连接元件固定在组件开口中。根据本发明由此所产生的形状配合式连接，防止所述弹簧连接元件从组件开口的脱离。在所述弹簧连接元件保持在组件开口中的抓持位置时，例如由于材料的扩展或蠕变过程从而能够跟随组件的尺寸上的这些变化。这主要得以实现在于：该弹簧连接元件可在轴向方向上被延伸。

根据本发明的另一个创造性优选实施例，所述导线线圈相比于导线线圈的导线的轴向厚度S、在横截面中和相对于所述导线线圈、具有每转U的节距p，而值为p≥1.25sU^-1。在这种情况下，更优选的，该节距p在1.25s≤p≤3.5s范围内、更优选在1.25s≤p≤2.7s的范围内、以及更优选在2.0s≤p≤2.7s的范围内。如由给定的节距值可见，本发明的弹簧连接元件的导线线圈优选松散地缠绕。借助于在优选节距范围内这种松散缠绕，从而确保所述弹簧连接元件具有仅有限的轴向刚度。换句话说，从此特殊的节距获得所述弹簧连接元件的轴向挠性，使得它挠性地适应于不同的组件几何形状和特别是组件开口的深度以及连接例外或异常。因此，优选地，所述弹簧连接元件能够在轴向方向上延伸直到达到在组件开口中的优选深度范围，其中所述弹簧连接元件应当径向抓持或夹持在组件壁中。

为进一步协助所述弹簧连接元件在组件开口中的牢固安置，所述导线线圈的导线——其具有在横截面中和相对于所述导线线圈的轴向厚度s和径向宽度b——具有以下轮廓：在宽度方向上椭圆形的或透镜形的，和/或在宽度方向上椭圆形的或透镜状的、和在厚度方向上在一侧或两侧扁平的，和/或在厚度方向上细长形的、带有径向向外的凹形压痕，和/或在厚度方向上S形的，和/或在厚度方向上细长形的、带有在宽度方向上径向向外的凸起和径向向内的压痕。所述导线线圈的导线的上述的创造性优选的横截面形状，支撑在组件壁中所述弹簧连接元件的径向锚固或抓持。此外，所述导线线圈的轴向和径向刚度也借助于该横截面几何形状从而可调节。以这种方式，所述导线线圈的刚性，不仅通过所述弹簧连接元件的材料、而且通过所述导线线圈的导线的选定部分或子区域或所述导线线圈的导线的合适的轮廓而得以确定。

根据本发明的另一优选实施例，所述导线线圈的导线具有——在横截面中和相对于所述导线线圈至少在所述导线线圈的径向外侧的——带有切割方向的抓持轮廓，其布置成相对于所述弹簧连接元件的纵轴在γ>90°的角度处。如以上已说明，所述导线是在其横截面中相对于所述导线线圈沿径向向外渐细化。如果所述导线横截面的轴向上侧和轴向下侧借助于线而会聚，则这两条线相交于所述导线横截面的径向外侧处、并以这种方式表征切割边缘状几何形状。根据本发明，该切割边缘状几何形状优选形成为使得它建立针对脱离方向的阻挡作用。这得以实现在于：上述切割边缘方向包围所述导线线圈的纵轴出发的大于90°的角度。该切割边缘方向通过下述角度的角平分线限定，所述角度由横截面的径向外侧处所述切割边缘状几何形状的轴向上侧和轴向下侧处包围。

根据本发明也优选的是，所述螺旋弹簧状导线线圈包括不规则形状的曲绕，其特别是相对于所述导线线圈在径向和/或轴向方向上不规则成型的。在该实施方案的具体实施例中，所述弹簧连接元件的导线线圈具有圆柱形状，其中，所述导线线圈的曲绕中的至少一个延伸超出所述圆柱形导线线圈的外径。根据进一步优选的实施例，至少一个、优选二至四个曲绕被布置在所述导线线圈的轴向中心部。此外，优选地，所述导线线圈由3至15个、优选5至10个曲绕组成用于形成弹簧连接元件。

根据本发明的另一优选实施例，所述弹簧连接元件的导线线圈的曲绕包括径向向外的成角度的或边缘式形状，使得所述曲绕能够抓持在组件的开口壁处。正是导线线圈的这种几何构造保证了在组件开口中所述弹簧连接元件的上面已说明的夹子配合。为了进一步支持这一点，也优选的是，所述导线线圈的曲绕被形成为在径向横截面中是圆形的、和/或S形的、或至少径向向外锋利边缘的。

为了提供附加的轴向稳定性和挠性至所述弹簧连接元件，根据本发明的另一优选实施例，所述螺旋形轴颈被形成为在朝向所述导线线圈的方向上圆锥形渐细的。这借助于组件表面上的螺旋形轴颈从而帮助所述弹簧连接元件的支撑。

此外，所述弹簧连接元件的中心牵引元件优选具有用于安装工具的支撑表面，其经由所述导线线圈的内部可接近。该支撑表面借助于下述的安装工具而可接近。以相同的方式并且根据本发明还优选的是，可构想：所述中心牵引元件具有轴向突出超过所述螺旋形轴颈的安装辐板，其在所述导线线圈内延伸。借助于所述安装工具或安装辐板，从而所述牵引元件能够在轴向方向上被偏转，使得所述弹簧连接元件被拉入组件开口中。以这种方式，获得所述弹簧连接元件的简单安装，其不需要额外的工具，特别是当使用所述安装辐板时。如果在所述弹簧连接元件的安装后所述安装辐板应该处于下述方式，则根据本发明的进一步的实施例，所述安装辐板借助于导线线圈的内部的预定断点从而从所述弹簧连接元件可移除。

为了便于所述弹簧连接元件的安装，所述导线线圈包括在第二端的区域中在轴向方向上的逐渐细化。此渐细化适于组件开口，使得此处可实现所述弹簧连接元件的更容易的插入。

本发明还包括由至少两个组件组成的组件组合，每个组件具有组件开口，而根据任一上述优选实施例的弹簧连接元件被安装在所述组件开口中。

本发明还公开了一种用于安装弹簧连接元件的方法，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其被布置在所述导线线圈的第二端处、径向突入所述导线线圈中；特别是根据上述任一实施例的弹簧连接元件。该安装方法包括以下步骤：布置具有相互对准的开口的至少第一和第二组件，并且定位所述弹簧连接元件在所述第一组件的组件开口的入口处；施加压缩力于所述中心牵引元件上，所述中心牵引元件相对于所述弹簧连接元件被轴向引导，使得所述牵引元件将所述导线线圈无旋转地拉进所述组件开口中，或者通过在所述螺旋形轴颈和所述牵引元件之间施加拉力来拉伸所述弹簧连接元件，使得所述弹簧连接元件被轴向拉伸且径向渐细化，并且将所述被拉伸的弹簧连接元件大致或完全无旋转地插入所述组件开口中；以及在所述螺旋形轴颈抵靠所述第一组件之后，释放所述牵引元件，使得所述导线线圈的曲绕中的至少一个锚定在所述组件开口的至少一个中。

在这种情况下，根据本发明优选的是，所述压缩力借助于设置在所述牵引元件处的安装辐板或安装芯轴从而被施加至所述牵引元件。以同样的方式，所述安装芯轴和所述安装辐板允许将所述弹簧连接元件拉入组件开口中。所述拉入组件开口优选通过下述事实得到支持，即：相对的拉力在螺旋形轴颈和牵引元件之间产生。这在任一情况下，因为所述螺旋形轴颈抵接于或被支撑在在开口的入口处的组件表面上。在另一个替代方案中，所述螺旋形轴颈被保持在安装芯轴处，而安装芯轴将牵引元件进一步轴向偏转。所述弹簧连接元件的该轴向拉伸载荷导致弹簧连接元件的径向渐细化，由此有助于在组件开口中的插入。此外，该弹簧连接元件被调节到所需的长度，利用此从而它被锚定在组件开口中。在弹簧连接元件在轴向方向上的释放之后，它径向扩展并且导线线圈的径向外侧夹持在组件壁处。

本发明还包括一种用于安装在组件开口中的弹簧连接元件的拆装方法，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其被布置在所述导线线圈的第二端处、径向突入所述导线线圈中。该拆装方法包括以下步骤：抓持所述弹簧连接元件的螺旋形轴颈；施加轴向拉伸载荷于所述弹簧连接元件上，使得所述弹簧连接元件被拉伸和渐细化；以及将所述弹簧连接元件从所述组件开口完全移除。

此外，本发明公开了一种用于弹簧连接元件的安装工具，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其被布置在所述导线线圈的第二端处、径向突入所述导线线圈中。所述安装工具根据本发明包括以下特征：安装芯轴，而所述弹簧连接元件能够被附接或安置在其上；邻近于所述安装芯轴的工具柄，其具有大于所述安装芯轴的外径，使得所述弹簧连接元件的过度拉伸得以防止；以及工具头，借助于其从而轴向压缩力能够被施加到所述安装芯轴。

借助于所述安装工具，从而所述弹簧连接元件在组件开口中可定位。一旦安装芯轴施加轴向压缩力于组件开口内的所述弹簧连接元件的牵引元件上，牵引元件就产生在轴向方向上的拉力，该拉力将弹簧连接元件拉到组件开口中。同时，安装芯轴的此压缩力产生所述弹簧连接元件的径向渐细化，由此支持所述弹簧连接元件的安装。为了使所述弹簧连接元件在轴线方向上不过度拉伸，所述安装工具具有超过组件开口的内径的柄厚度。因而，所述弹簧连接元件可以假设在大部分安装芯轴的长度，而随后安装工具的加厚轴抵接在组件处。在弹簧连接元件已被插入组件开口中足够深之后，所述安装工具特别是安装芯轴从所述导线线圈被移除。在这种方式中，所述牵引元件被释放，并在轴向方向上回弹。同时，所述弹簧连接元件，更具体地所述导线线圈，在径向方向上扩张，使得导线线圈的各个曲绕嵌入组件壁中并且抓持。

根据本发明的安装工具的进一步优选的实施例，可滑动的安装套筒被布置在所述工具柄上，借助于其从而所述螺旋形轴颈能够从后方被接合。以这种方式，并且借助于所述安装套筒的轴向位移，从而拉伸载荷能够被施加于在所述安装套管和所述安装芯轴之间的所述弹簧连接元件上。在这种情况下，进一步优选的是，所述安装套筒由至少两个部分组成，使得所述安装套筒从所述螺旋形轴颈能够移除。

附图说明

本发明的优选实施例将参照附图更加详细地说明。在附图中：

图1示出本发明的弹簧连接元件的一个优选实施例的透视图，

图2示出本发明的弹簧连接元件的一个优选实施例的侧视图，

图3示出从螺旋形轴颈出发、本发明的弹簧连接元件的优选实施例的轴向视图，

图4示出安装在两个组件中的弹簧连接元件的一个优选实施例，

图5a至图5d示出弹簧连接元件的导线的各种优选的横截面形状，

图6示出弹簧连接元件的导线的优选的横截面形状，

图7示出具有进一步解释的图6的横截面形状，

图8示出用于图解曲率半径的弹簧连接元件的导线的优选的横截面形状的截面的放大图，

图9示出在安装第一和第二组件之前，带有安装工具的弹簧连接元件的优选实施例，

图10示出在组件的优选容纳盖中，带有安装工具的弹簧连接元件的安装的侧部切面图，

图11示出第二组件的容纳盖的优选实施例的放大图，

图12a至图12g示出利用带有优选安装套筒的安装工具、弹簧连接元件的安装方法的不同序列，

图13示出安装方法的优选实施例的流程图，以及

图14示出拆装方法的优选实施例的流程图。

具体实施方式

弹簧连接元件1利用给定的横截面轮廓由导线10缠绕。弹簧连接元件1包括：螺旋弹簧状导线线圈20，其具有在第一端处的螺旋形轴颈30和在第二端处的中心牵引元件40。导线线圈20包括多个曲绕22，所述多个曲绕22沿轴向彼此间隔开且被不规则成型。根据本发明，导线线圈20优选具有一定的外径d₁。曲绕22被规则地或不规则地成型的事实导致：不同的曲绕22，23在优选实施例中具有不同的外径d₁和d₂(见图1)。

优选的螺旋形轴颈30由与弹簧连接元件1的其余部分相同的导线10构成。螺旋形轴颈30被螺旋形卷绕地在径向平面中。因而，螺旋形轴颈30具有比导线线圈20较大的外径。此外，螺旋形轴颈30优选地被配置，使得它超过组件开口52的内径。由于这种结构，螺旋形轴颈30由组件B1支撑，而不被拉入组件开口52中。

根据本发明的一个优选实施例，螺旋形轴颈30在导线线圈20的方向中被形成为圆锥锥形。螺旋形轴颈30的圆锥形状在组件B1的顶侧上形成弹性支撑(见图4)。弹簧连接元件1在孔口52的安装过程中，螺旋形轴颈在轴向方向上被压缩。以这种方式，优选地根据本发明，在孔中的安装后，螺旋形轴颈30施加轴向拉力或张力于导线线圈20之上。此拉力或张力导致：在组件壁中导线线圈20的径向外侧的夹持或抓持得到支持。因为此拉力或张力与导线横截面的切割边缘方向和切割边缘相配合，其中该拉力被导向为与弹簧连接元件1的插入方向相反(见下文)。

如从图3可见，中心牵引元件40被形成销或柄脚的形式，其中该销或柄脚径向地突入到线圈20的内部。根据本发明的一个优选实施例，销或柄脚40为安装工具60的安装芯轴62提供支撑面(见下文)。根据本发明的未示出的其它实施例，安装辐板从中心牵引元件40延伸到螺旋形轴颈30的方向中的线圈20的内部。此安装辐板优选地突入超出螺旋形轴颈30，使得它在轴向方向，特别是在牵引元件40的方向上被手动地或通过使用工具偏转。此安装辐板，对于组件B2的孔口52中弹簧连接元件1的安装，与下述安装芯轴62对于弹簧连接元件1的安装方式相同。优选地，安装辐板通过预定断点连接到中心牵引元件40。在弹簧连接元件1在孔口52中的安装之后，优选地，安装辐板在断点处从中心牵引元件40分离。

螺旋弹簧状导线线圈20的曲绕22，23根据本发明的优选实施例被规则地形成，以使它们具有相同的外径(未示出)。根据其它优选的实施例，曲绕被不规则地形成(见图1)。这些曲绕优选具有不同的外径，这些上文已提及。在本文中，根据本发明优选的是，当导线线圈20具有圆柱形状时，导线线圈20的曲绕22，23中的至少一个延伸超出圆柱形导线线圈20的外径。为了确保在孔口52中弹簧连接元件1的最佳夹持，所述至少一个曲绕22，23被布置在导线线圈20的轴向中心部分其中，曲绕延伸超出圆柱形导线线圈20的外径。在本文中，还优选的是，导线线圈包括3至15个曲绕、优选地5至10个曲绕。曲绕22，23的数量因此能够根据在组件B1，B2中的孔口52的深度设置。因为特别是曲绕23(其延伸超出圆柱形导线线圈的外径)支持弹簧连接元件1在组件B2中的钳配合或夹子配合，因此还优选地是，提供多个这些曲绕23，其中这些曲绕延伸超出圆柱形导线线圈的外径。

根据本发明的另一优选实施例，导线线圈20的曲绕22，23具有一定的节距p。节距p表示：导线线圈20围绕导线线圈的纵轴L进行360°的转动之后的轴向延伸。优选地，节距为p≥1.5s每转U，其中s表示导线10相对于其横截面的轴向厚度。轴向厚度s在图6中示出。为了能够适当地设定弹簧连接元件1的轴向刚度，即，拉伸强度和扭转刚性，导线线圈20的每转U的节距p相比于导线10的轴向厚度s被优选设定如下：1.25s≤p≤3.5s。在这种情况下，进一步优选按照1.25s≤p≤2.7s和进一步优选按照2.0s≤p≤2.7s设定所述节距。

根据本发明的另一个优选实施例，导线线圈20的不同子区域具有不同的节距p。例如，线圈22具有节距p₂₂，其小于曲绕23的节距p₂₃。

图3示出在第二组件B2的组件开口52中安装的弹簧连接元件1的一个优选实施例。该弹簧连接元件1将具有开口A1的第一组件B1连接到第二组件B2。在螺旋形轴颈30抵接或静置于第一组件B1的表面上时，各个曲绕22、23钳在或夹在第二组件B2的壁处。弹簧连接元件1在组件开口52中创建的钳配合或夹子配合，表示弹簧连接元件1和组件B1和B2之间的力或非积极的配合连接，和组合形式或积极的配合。由于若干曲绕22，23的径向外侧，优选地，每个曲绕嵌入到组件壁中。通过弹簧连接元件1的固有弹簧张力，这些是可能的其中弹簧张力被径向向外地引导。此外，通过曲绕22，23(见上文)的外径的改变支撑钳配合或夹子配合。还优选地，将两个以上的组件B1，B2彼此连接。

优选地，弹簧连接元件1在组件开口52中的最佳安置还通过下述情况得到支持：导线10的横截面具有特定的轮廓。基本上，在组件壁中各个曲绕22，23的抓持得到帮助在于：相对于导线线圈20径向向外的横截面具有成角度的、边缘的或边缘被锐化的形式。进一步地，图5a至图5d中示出有利的线10的横截面形状。为表征每个横截面轮廓，分别给出径向宽度b和轴向厚度s。图5a示出椭圆形的、并且在厚度方向s上一侧扁平的横截面。在这种情况下，椭圆的长轴被定向在导线线圈的径向方向上。当然，还选优地将椭圆的长边设置在轴向方向上，和/或将椭圆的一个或两个尖端部弄平或钝化。优选地，线10的该横截面被插入，使得扁平侧被布置在螺旋形轴颈30的方向上。椭圆形横截面也是优选的，其中椭圆形横截面具有较厚的侧被径向向内地布置并类似布置成扁平。图5b1)示出在导线线圈20的轴向方向上细长地形成的横截面轮廓。另外，此横截面轮廓包括凹形外侧，使得该轮廓获得两个尖锐的或锋利边缘的径向向外面向的部分。这种锋利边缘部在组件壁中支持各个形成的曲绕的抓持。所述轴向细长的横截面轮廓的另一优点是含有导线线圈20的附加的轴向刚性。具有这样的横截面的导线线圈20的导线10，具有比例如带有根据图5a的横截面的导线线圈20更大的弹簧常数。导线10的另一优选的横截面轮廓在图5c1)示出。此导线横截面也在轴向方向上延伸，使得它具有与图5b所示的横截面相似的特性。具体地，该横截面形成S形状。该导线横截面的另一优选实施例在图5d1)示出。该横截面也形成为在导线线圈20的纵向方向上比在径向方向上较长。因此，由这样构造的导线10制成的导线线圈20具有比缠绕有根据图5a1)的横截面的导线10更高的弹簧常数。此外，根据图5d1)的横截面轮廓的特征在于：凹部被形成在导线横截面的径向内侧。在径向外侧，形成尖角凸起，其还可以优选地具有径向向外导向的锋利边缘或尖锐形状。

优选地，该弹簧连接元件1的钳配合以及可靠性还通过导线10的横截面形状得到支持。因此，图6和图5a1)示出导线10的优选的横截面形状。导线10的横截面的特征在于轴向厚度s和径向宽度b。横截面尤其是垂直于导线10的纵轴的线10的切面。如果导线10的横截面由轴向厚度s和径向宽度b的一定比率限定，这些被证明是有利地。因此，导线10的横截面根据本发明的优选实施例具有以下尺寸比率：1.25≤b/s≤3.5，更优选地2≤b/s≤3。对于给定的尺寸比率，因而，例如对于椭圆形横截面——其具有沿导线10的径向宽度的较长边和径向向外比径向向内更加渐细化——支持弹簧连接元件1的功能。因此，相对于纵轴L，优选地布置图5b1)、c1)、d1)的线横截面轮廓处于50°至130°的角度范围、优选地75°至105°、特别是90°的角度范围中。为了示出这些布置，相对于弹簧连接元件的纵轴L，图5b2)、c2)、d2)示出图5b1)、c1)、d1)的在优选的90°角度中的导线轮廓。导线轮廓这种布置具有如下优点：弹簧连接元件在所述至少两个组件中的安装之后，径向向外布置的边缘部分钳在或锚定在组件壁中。相对于图5a)的实施例，还优选地是，将它们布置成相对于纵轴L处于50°至130°、优选75°到105°、特别是90°的角度范围中。图5a2)进而示出一种布置，其中图5a1)的轮廓被顺时针旋转90°。应理解，上述优选的b/s比率是指根据图5a1)、b2)、c2)和d2)的轮廓布置，或在径向方向上延长地类似形成的轮廓。

此外，有利地且优选地，已发现，线10的横截面的径向外侧具有相对于导线线圈20的一定曲率半径r。此曲率半径r在图8示出。根据一个优选的实施例，曲率半径r小于线10的横截面的轴向厚度s。在本文中，进一步优选的是，该曲率半径在以下范围内：0.05s≤r≤0.5s。曲率半径r的这种构造支持在组件壁中的弹簧连接元件1的形状配合式和压力配合式安置。

根据本发明的其它优选的实施例，导线横截面是径向向外形成锥形，使得它类似于刀片或切割边缘几何形状。由于该弹簧连接元件1的径向向外导向的力，优选在图5a1)、图5b1)、图5c2)和图5d2)中实现的和在图7中放大示出的此切割边缘几何形状，切入到组件B2的组件壁中。因此，在组件B1，B2中的弹簧连接元件1的上述的非积极配合式和积极配合式固持得到支持。在本文中，优选的是，所述切割边缘几何形状具有特定的切割边缘方向。该切割边缘方向由导线10的横截面限定。如果导线10的横截面的径向向外导向部分通过两条线g1和g2聚合，则线g1，g2包围一定的角度。如果导线10的横截面具有曲线形的形状，则横截面的曲线侧通过切线聚合在径向外点，如图7由线g1示出。如果现在直线g1，g2之间的角度的角平分线w得以形成，则该角平分线w示出所述切割边缘方向。

当从弹簧连接元件1的纵轴L开始到角平分线w的角度γ大于90°时，所述切割边缘方向W是有利的并且根据本发明是优选的。更优选地，该角度范围为95°<γ<120°。在此切割边缘方向上，由于弹簧连接元件1的径向作用的弹簧力，导线10的径向外侧靠紧组件壁。由于此定向，所述抓持的导线曲绕对于可能的轴向移除力，担当屑刃。利用此切割边缘方向，在组件壁中的弹簧连接元件1的抓持因此得以提高。

如参照图4、图9和图10可见，弹簧连接元件1被插入孔口(参见图4)中或插入根据图9和图10带有孔口52的紧固顶盖50中。这里，弹簧连接元件1不围绕其纵轴L枢转或旋转，或仅在<360°的角度范围内(见上文)。为便于插入，导线线圈20在其第二端处渐细化，所述第二端远离于螺旋形轴颈30(见图1和图2)。在本文中也优选地相比于孔口52的其余处，在组件B2的孔口52的入口处提供更大的开口直径。这特别在图11中可见，其示出带有孔口52的紧固顶盖50的放大图。

优选地，利用安装工具60，弹簧连接元件1被插入孔口50中，如图12a所示。安装工具60包括安装芯轴62，而弹簧连接元件1可以被插接在安装轴上。此外，安装工具60包括邻近安装芯轴62部署的工具柄64。此工具柄64具有比安装轴62大的外径。由于安装工具60的这种几何构造，确保了弹簧连接元件1在安装过程中不会在轴向方向上被过度拉伸。此外，安装工具60包括工具头66，通过该工具头66可以将轴向压缩力施加于安装轴62上。

根据安装工具60的一个优选实施例，在工具柄64上额外地提供了安装套筒70。此安装套筒70在轴向方向上可滑动地布置在工具柄64上。它被成型为使得它能够在被安装的弹簧连接元件的螺旋形轴颈30的后方接合。如果安装轴62被支撑在中心牵引元件40处并且安装套筒70与螺旋形轴颈30一起被移动，其中它在工具头66的方向上从后方接合，则该弹簧连接元件1由此在轴向方向上被拉伸。同时，弹簧连接元件1的该轴向拉伸引起该弹簧连接元件1在径向方向上形成锥形。以这种方式，有助于弹簧连接元件在孔口50中的插入。图12b中图解了此情况。以相同的方式，没有安装套筒70的情况下使用安装工具60而当然也是优选的。

在下文中，参照附图12a至12g和图13中的流程图，说明弹簧连接元件1的安装。首先，在步骤S1中，弹簧连接元件1被插接在安装轴62上。在其它可选步骤S2中，安装套筒70被用于轴向地拉伸弹簧连接元件1并被径向地锥化。为此，安装套筒70优选由几部分构成，以便特别是在螺旋形轴颈30后方接合并再将其释放。根据优选实施例，安装套筒70被纵向地分成两个套筒半部72，74(参见图12a)。根据安装套筒的其它优选的未示出的实施例，相邻于螺旋形轴颈30的套筒基部76被提供成可打开和可关闭。由此，具体地，螺旋形轴颈30可以被抓住和被释放。

在弹簧连接元件1被布置成在安装轴62上被拉伸后，在步骤S3中它被插入组件B1，B2的对准重叠的孔口中。如果没有使用安装套筒70时，弹簧连接元件1以相同的方式可插入在组件B1，B2的孔口中。为了实现弹簧连接元件1的轴向拉伸以及径向渐细化，安装轴62将弹簧连接元件1插入孔口52中一段距离，直到螺旋形轴颈30被支撑在组件顶部上。如果现在安装轴62被进一步地插入孔口52中，则发生弹簧连接元件1的轴向拉伸和径向渐细化(见图12c至图12d)。

如从上面的描述可见，弹簧连接元件1被基本上无旋转地安装在孔口52中。

在步骤S4中，弹簧连接元件1被释放，使得导线线圈20的径向外侧抓持在组件壁中。根据本发明的优选实施例，弹簧连接元件1的释放发生在安装套筒70释放螺旋形轴颈30中(见图12e)。因此，螺旋形轴颈30弹向孔52，因为安装芯轴62仍然轴向拉伸并保持住连接元件1。此后，安装轴62从孔口52被移除，使得弹簧连接元件移动到夹子配合。如果没有使用安装套筒70，则安装轴62从弹簧连接元件1被简单地移除。

以这种方式，弹簧连接元件1被完全安装在孔口52中，从而使零件B1和B2可靠地连接到彼此。在可选的步骤S5中，套筒半部72，74被再次闭合，使得安装套筒70邻接工具柄64。

安装轴62被用来将压缩力施加于牵引元件40上，在这种相同的方式中，根据另一个优选的实施例安装辐板(见上文，未示出)也因此可以被使用。一旦弹簧连接元件被完全安装在孔口52中，安装辐板就能够通过优选的断点而从导线线圈的内部被移除。

本发明还包括用于安装在组件开口52中的弹簧连接元件1的拆装方法。此拆装方法由图14中的流程图示出。为将弹簧连接元件1从孔口52移除，在第一步骤SI中，弹簧连接元件1的螺旋形轴颈30被夹持。接着，在步骤SII中轴向拉伸载荷被施加于弹簧连接元件1上。基于此轴向拉伸载荷，弹簧连接元件1在轴向方向上被拉伸并同时锥化。这已导致在组件壁中的弹簧连接元件1的夹子配合的松动。最后，弹簧连接元件1被完全从组件开口52移除(步骤SIII)。根据本发明优选的是，利用钳子手动地，或通过相应的移除装置自动地执行该拆装方法。

附图标记列表

B1，B2组件

s轴向厚度

b径向宽度

r曲率半径

p节距

U转

L纵轴

d₁，d₂外径

1弹簧连接元件

10导线

20导线线圈

22，23曲曲绕

30螺旋形轴颈

40牵引元件

50紧固顶盖

52组件开口，孔口

60安装工具

62安装轴

64安装杆

66工具头

70安装套筒

72，74套筒半部

76套筒基部

Claims (23)

1.一种弹簧连接元件，其中至少两个组件通过所述弹簧连接元件能够借助至少一个组件开口中的夹子配合来彼此连接，并且所述弹簧连接元件包括以下特征：

具有第一端和第二端的螺旋弹簧状导线线圈，所述导线线圈包括轴向地彼此间隔开的多个曲绕，

螺旋形轴颈，所述螺旋形轴颈径向地延伸超出所述导线线圈的圆周，所述螺旋形轴颈被布置在所述导线线圈的第一端处，以及

中心牵引元件，所述中心牵引元件被布置在所述导线线圈的第二端处、且所述中心牵引元件径向地突入所述导线线圈中，所述中心牵引元件没有轴向地延伸超出所述导线线圈，并且通过所述中心牵引元件，所述弹簧连接元件能够被基本无旋转地拉入组件开口中。

2.根据权利要求1所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的导线包括：在横截面中并相对于所述导线线圈的径向宽度b和轴向厚度s，且尺寸比率为1.25≤b/s≤3.5，优选2≤b/s≤3。

3.根据权利要求1或2所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的导线包括：在其横截面中和相对于所述导线线圈的至少在所述导线线圈的径向外侧的曲率半径r，所述曲率半径r小于所述导线的所述轴向厚度s，优选0.05s≤r≤0.5s。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈每转U的节距p相比于所述导线线圈的导线的轴向厚度s，在横截面中并相对于所述导线线圈，具有以下值：p≥1.25sU^-1，优选1.25s≤p≤3.5s，更优选1.25s≤p≤2.7s和更优选2.0s≤p≤2.7s。

5.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的导线在横截面中并相对于所述导线线圈的轴向厚度s和径向宽度b，具有以下轮廓：

-在宽度方向上椭圆形的或透镜形的，和/或

-在宽度方向上椭圆形的或透镜状的、且在厚度方向上在一侧或两侧扁平的，和/或

-在厚度方向上伸长的，和/或

-在厚度方向上伸长的、带有径向向外的凹形压痕，和/或

-在厚度方向上S形的，和/或

-在厚度方向上伸长的、带有在宽度方向上径向向外的凸起和径向向内的压痕。

6.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的导线包括：在横截面中并相对于所述导线线圈在所述导线线圈的径向外侧的带有切割边缘方向的抓持轮廓，所述抓持轮廓布置成相对于所述弹簧连接元件的纵轴成γ>90°的角度。

7.根据权利要求1所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈具有圆柱形状，并且所述导线线圈的至少一个曲绕延伸超出所述圆柱形导线线圈的外径。

8.根据权利要求7所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述至少一个曲绕被布置在所述导线线圈的轴向中心部中。

9.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈包括3-15个曲绕，优选5-10个曲绕。

10.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的曲绕具有径向向外的角度形状，使得所述曲绕能够抓持在所述组件的开口壁中。

11.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈的曲绕设置为在径向横截面中是圆形的、和/或S形的、或至少径向向外锋利边缘的。

12.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述螺旋形轴颈被形成在所述导线线圈的方向上圆锥形渐细的。

13.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述中心牵引元件设置有用于安装工具的支撑表面，所述支持表面能经由所述导线线圈的内部而接近。

14.根据权利要求1-12的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述中心牵引元件具有轴向突出超过所述螺旋形轴颈的安装辐板，所述安装辐板在所述导线线圈内延伸。

15.根据权利要求14所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述安装辐板借助于所述导线线圈的内部的预定断点能从所述弹簧连接元件移除。

16.根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，其特征在于，所述导线线圈在所述第二端的部分中在轴向方向上渐细。

17.一种用于弹簧连接元件的安装方法，所述弹簧连接元件特别是根据前述权利要求的任一项所述的弹簧连接元件，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，所述螺旋形轴颈径向延伸超出所述导线线圈的圆周，所述螺旋形轴颈被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，所述中心牵引元件径向突入所述导线线圈中，所述中心牵引元件布置在所述导线线圈的第二端处；其中，所述安装方法包括以下步骤：

a.布置具有相互对准的开口的至少第一和第二组件，并且将所述弹簧连接元件定位在所述第一组件的组件开口的入口处，

b.施加压缩力于所述中心牵引元件上，所述中心牵引元件相对于所述弹簧连接元件被轴向引导，从而使得所述牵引元件将所述导线线圈无旋转地拉进所述组件开口中，或者

通过在所述螺旋形轴颈和所述牵引元件之间施加拉力来拉伸所述弹簧连接元件，使得所述弹簧连接元件被轴向拉伸且径向渐细化，并且将所述被拉伸的弹簧连接元件无旋转地插入所述组件开口中，以及

c.在所述螺旋形轴颈被支撑在所述第一组件上之后，释放所述牵引元件，使得所述导线线圈的至少一个曲绕锚定在至少一个组件开口中。

18.根据权利要求12所述的安装方法，包括：

借助于安装芯轴或设置在所述牵引元件处的安装辐板，施加压缩力于所述牵引元件上。

19.一种用于安装在组件开口中的弹簧连接元件的拆装方法，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其径向突入所述导线线圈中，其被布置在所述导线线圈的第二端处；其中，所述拆装方法包括以下步骤：

a.抓持所述弹簧连接元件的螺旋形轴颈，

b.施加轴向拉伸载荷于所述弹簧连接元件上，使得所述弹簧连接元件被拉伸和渐细化，以及

c.将所述弹簧连接元件从所述组件开口完全移除。

20.一种用于弹簧连接元件的安装工具，所述弹簧连接元件包括：具有第一和第二端的螺旋弹簧状导线线圈；螺旋形轴颈，其径向延伸超出所述导线线圈的圆周，其被布置在所述导线线圈的第一端处；以及中心牵引元件，其径向突入所述导线线圈中，其被布置在所述线圈的第二端处；所述安装工具包括以下特征：

a.安装芯轴，而所述弹簧连接元件能够被插在其上，

b.邻近于所述安装芯轴的工具柄，其具有大于所述安装芯轴的外径，使得所述弹簧连接元件的过度拉伸得以防止，以及

c.工具头，借助于其从而轴向压缩力能够被施加到所述安装芯轴。

21.根据权利要求20所述的安装工具，其特征在于，可滑动的安装套筒被布置在所述工具柄上，借助于其从而所述螺旋形轴颈能够从后方被接合，使得：借助于所述安装套筒的轴向位移从而拉伸载荷能够被施加于在所述安装套管和所述安装芯轴之间的所述弹簧连接元件上。

22.根据权利要求21所述的安装工具，其所述安装套筒包括至少两个部分，使得所述安装套筒从所述螺旋形轴颈可移除。

23.一种至少两个组件的组件组合，其中每个组件具有组件开口，而根据权利要求1至16的任一项所述的弹簧连接元件被安装在所述组件开口中。