CN107429728A - 用于补偿构件之间由制造和/或装配引起公差的连接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种连接器件组，用于建立在构件(30、70)之间的连接以及用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差，其中，连接器件组具有螺母(60)和带外螺纹(22)的补偿元件(20)，补偿元件(20)可如此旋入螺母(60)中，使得对于第一构件(30)的第一公差补偿沿着补偿元件的纵向方向(L)是可建立的，还包括夹紧元件(10)，其具有两个相互弹性连接的夹紧边(11、12)，其中，第一构件(30)在补偿元件的头部(23)上可安放在如下位置上，其中，第二公差补偿沿着横向方向(Q)是可建立的。

Description

用于补偿构件之间由制造和/或装配引起公差的连接装置

技术领域

本发明涉及一种用于建立构件之间的连接以及用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差的连接器件组(Verbindungsmittelsatz)、一种连接装置(Verbindungsanordnung)以及一种用于建立第一构件与第二构件之间的连接的方法，在该方法中，构件之间由制造和/或装配引起的公差被补偿。

背景技术

在轨道车辆的制造中，将衬件(Verkleidungsteile)安装到车厢骨架(Wagenkastenrohbau)中，用于内饰，例如壁衬(Wandverkleidung)、窗衬和顶衬。

在车厢骨架中出现沿着不同空间方向的制造公差，这些制造公差必须在衬件安装中被考虑或被补偿。

文献DE 10151383 A1公开一种公差补偿装置，用于自动地补偿第一与第二构件之间的间隔中的由制造和/或装配引起的公差。应用具有第一螺旋线方向的外螺纹的螺栓，该螺栓可穿过这两个构件插入并且以其头部可支撑在第一构件上；此外应用具有相反的第二螺旋线方向的内螺纹的螺母，该螺母与第二构件固定地连接；以及应用补偿套筒，该补偿套筒具有：通孔；匹配于螺母内螺纹的、第二螺旋线方向的外螺纹；以及夹紧区段，通过该夹紧区段使补偿套筒通过摩擦锁合结构与螺栓是可连接的，然而，该补偿套筒在克服摩擦锁合的情况下可相对于螺栓转动。如果螺栓插入到补偿套筒中并且转动，那么补偿套筒通过摩擦锁合一同转动并且逆着插入方向从螺母旋出用以公差补偿。如果补偿套筒安放到第一构件上，那么螺栓与第一螺旋线方向的内螺纹(该内螺纹形成于螺母中)可旋拧连接，用以夹紧上述两个构件。

借助由文献DE 10151383 A1已知的公差补偿装置，可通过简单的方式补偿沿着一个空间方向、特别是沿着车辆横向方向(Y方向)的制造公差。

发明内容

本发明的任务在于，提出连接器件和连接装置，借助该连接器件和该连接装置能实现沿着两个空间方向、特别是沿着车辆横向方向(Y方向)和沿着车辆纵向方向(X方向)的公差补偿。所述连接器件和所述连接装置应构造简单，并且由尽可能少的单件组成。

根据本发明的一个基本构思，借助夹紧元件实现公差补偿，夹紧元件具有：第一夹紧边和第二夹紧边，它们相互弹性连接，其中，第一夹紧边叉形地构造成具有第一齿部和第二齿部。这两个夹紧边相互对置并且可以包围作用于(umgreifen)复数个物件，这些物件通过夹紧元件的夹紧力或夹紧元件的弹力相互压入。在第一齿部与第二齿部之间形成有长形开口。这些齿部可以作用于固定元件的头部。这些齿部可以在两侧上包围作用于连接元件的销或栓或柄。所述销、栓或柄沿着形成在齿部之间的长形开口或沿着齿部是可移动的，从而沿着该方向可实现公差补偿，特别是连接元件的位置与衬件的位置之间的公差补偿，所述衬件通过连接元件应固定在底部或另一衬件上。借助夹紧元件特别是将衬件压紧到连接元件上，并且公差补偿可以沿着齿部的延伸方向或沿着形成在齿部之间的开口的延伸方向得以实现。

按照本发明，夹紧元件也称为夹子(Klammer)。夹紧元件可以具有背部，该背部将上述两个夹紧边相互连接。优选地，该背部可弹性变形并且提供夹紧作用。夹紧元件可以是一件式的。优选地，夹紧元件由金属板材制成。第一和第二夹紧边以及齿部优选由金属板材制成。本发明在一方面涉及正如在说明书或权利要求1所提及的夹紧元件自身。

本发明特别是提出一种连接器件组，用于建立构件之间的连接以及用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差，所述连接器件组具有：

-螺母，其具有内螺纹；

-补偿元件，其具有匹配于内螺纹的外螺纹以及具有凸出的头部；

-如上所述的夹紧元件。

术语“第一”、“第二”等在相同的物品的情况下(如“第一”构件和“第二”构件)用作区分这些物品的编号概念。

连接器件组可理解为由不同连接器件或连接器件元件组成的装配组。连接器件组也可以称为安装组。借助上述连接器件组可通过下述方式建立构件之间的连接，其中，沿着两个空间方向的公差被补偿：

连接器件组的螺母可与第二构件固定连接、例如形状锁合和/或力锁合和/或材料锁合可连接或已连接。螺母可以构造成焊接螺母并且焊接在第二构件上。螺母可以与第二构件一件式地构成。螺母特别是构造成盲铆螺母。

连接器件组的补偿元件可如此程度地旋入到螺母中，以使得能够沿着补偿元件的纵向方向建立相对于第一构件的第一公差补偿。纵向方向是补偿元件的调整方向(Verstellrichtung)。补偿元件的纵向方向例如是补偿元件的销、栓或柄的纵向方向。所述销、栓或柄具有螺纹，该螺纹沿着调整方向可旋入或旋出螺母。

补偿元件的上述凸出的头部具有凸出的边缘。头部特别是超出补偿元件的上述销、栓或柄凸出或伸出。

所述第一构件在如下位置中可安放到补偿元件的头部上，在该位置中，可建立沿着横向方向的第二公差补偿，其中，所述横向方向横向于补偿元件的上述纵向方向。例如如果应安装侧壁元件并且应借助补偿元件实现沿着Y方向的公差，则例如补偿元件的纵向方向相应于车辆横向方向(Y方向)。上述横向方向(该横向方向横向于补偿元件的纵向方向)可以在该例子中特别是相应于车厢纵向方向(X方向)。如果单独考虑本发明的连接器件组，那么所述纵向方向限定为补偿元件的纵向方向。

夹紧元件的第一齿部和第二齿部沿着横向方向(即横向于补偿元件的纵向方向)可推到补偿元件的凸出的头部之下。夹紧元件的第一夹紧边沿着横向方向可推动到第一构件之上，该第一构件在适合的位置中已安放到所述头部上，从而夹紧元件将第一构件挤压到补偿元件的头部上。例如，第一构件(特别是衬元件)的边缘可以由于沿着横向方向(横向于补偿元件的纵向方向)的公差而不同程度远离于补偿元件的头部，第一构件靠置在该头部上。第一构件的边缘与补偿元件的头部的距离方面的区别可通过夹紧元件的叉形的第一夹紧边的长度(即第一和第二齿部以及形成在第一和第二齿部之间的长形开口的长度)得以补偿。通过齿部和其间的开口的长形设计方案实现了公差补偿。由于长形的设计方案，因此能够实现补偿元件或其头部沿着齿部或长形开口的不同位置。夹紧元件可以如此程度地沿着横向方向移动，直至第一夹紧边到达终端位置，在该终端位置中，该第一夹紧边将压力朝着补偿元件的头部的方向施加到第一构件的第一侧上，该头部设置在第一构件的第二侧上(通常是背侧上)。

在本发明的一个实施形式中，夹紧元件(优选第二夹紧边)具有第一锁定元件，该第一锁定元件与第二锁定元件可以相互配合用以构成形状锁合连接结构(也称为锁定连接结构)，所述第二锁定元件设置或构成在第一构件上。例如，第一锁定元件可锁定到第二锁定元件中，或者反之亦然。第一锁定元件和第二锁定元件相互配合用以构成形状锁合连接结构。第二锁定元件例如构造成隆起部或凹陷部(特别是以孔的形式)。借助该实施形式，实现了夹紧元件在安装位置中的固定。锁定元件可以安装或构成在夹紧元件上、特别是在第二夹紧边上。

在一个实施形式中，在夹紧元件中，第一边的第一和第二齿部超出第二边的端部伸出。特别是，具有上述两个齿部的第一夹紧边具有如下长度，该长度超过第二夹紧边的长度至少25％、优选至少50％。在该实施形式中，在第二边移动到其终端位置之前，能实现第一和第二齿部的简单定位。由此，可以在组装中更好地导向夹紧元件。此外，由此简化了盲装配(Blindmontage)，因为在第一构件(特别是衬件)实现配合之前，这些齿部首先可包围补偿元件。

在另一方面中，本发明涉及一种用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差的连接装置，所述连接装置具有：

-螺母，其具有内螺纹；

-补偿元件，其具有匹配于内螺纹的外螺纹以及具有凸出的头部；

-夹紧元件，其具有第一夹紧边和第二夹紧边，它们相互弹性连接，其中，第一夹紧边叉形地构造成具有第一齿部和第二齿部；

-第一构件；

-第二构件；

其中，第一和第二构件与连接器件组如此相互连接，使得：

-螺母与第二构件固定连接；

-补偿元件旋入到螺母(60)中；

-第一构件靠置到补偿元件的头部上；

-夹紧元件的第一齿部和第二齿部作用于补偿元件的凸出的头部；

-第二夹紧边靠置在第一构件上，从而夹紧元件将第一构件相对于补偿元件的头部挤压。

除了上述连接器件组外，连接装置也具有待连接的构件。在连接装置中，连接器件组的元件相互处于其安装位置及其相对空间关系。在连接装置中，上述连接器件组可应用于每个上述实施形式。

在连接装置的改进方案中，第一构件具有上述第二锁定元件，并且夹紧元件特别是在第二夹紧边上具有第一锁定元件，第一锁定元件和第二锁定元件构成形状锁合连接结构。由此可以确保夹紧元件免于不期望的拆卸(例如由于车辆中的振动)。

第二锁定元件有利是隆起部、例如鼻部(Nase)或者是第一构件上或第一构件中的凹陷部，所述隆起部或者所述凹陷部与第一锁定元件共同作用，用以构成形状锁合连接结构。在有利的设计方案中，第二锁定元件是凹陷部，第一锁定元件可以锁定到该凹陷部中。在此可以构成形状锁合连接结构。例如，凹陷部是孔、特别是通孔或者盲孔。

在一个特别有利的改进方案中，第二锁定元件是长形的凹陷部，夹紧元件的第一锁定元件在该长形的凹陷部中(即沿着该长形的凹陷部的纵向方向)是可移动的。通过这种可移动性可实现另外的公差补偿。特别是，长形凹陷部具有如下方向(也称为长形凹陷部的纵向方向)，该方向垂直于补偿元件的纵向方向并且垂直于上述横向方向(即夹紧元件的齿部的延伸方向)。由此，也能实现沿着第三空间方向、特别是轨道车辆车厢的竖直方向(Z方向)的公差补偿。

特别是，第二锁定元件是长孔。第二夹紧边能够以第一锁定元件卡入到第一构件的长孔中。这种连接可构造成形状锁合。通过这种连接可确保夹紧元件免于不期望的拆卸、特别是沿着车辆纵向方向(X方向)、例如由于车辆中的振动。此外，通过长孔保障在第一构件与第二构件之间沿着长孔的纵向方向(特别是Z方向)公差补偿的可能性。

所述连接优选如此设计，使得通过夹紧元件在弹性区域中的弯曲能够针对衬件与夹紧元件以无破坏的方式拆卸所述连接。夹紧元件优选如此设计或确定大小，使得在弹性区域中能够如此程度地弯曲，使得可松脱所述连接。

补偿元件可以与螺母构成形状锁合连接结构。补偿元件此外可与螺母形成力锁合连接结构。力锁合连接结构可以是自锁的。由此可实现：补偿元件仅能够借助工具调节设定、调整或者拆卸，并且能实现抗振动的连接。

在另一方面中，本发明涉及一种轨道车辆，该轨道车辆具有上述连接装置。特别是，上述第一构件是壁衬或者窗衬、例如塑料衬。特别是，上述第二构件是车厢骨架结构的一部分、特别是支架或板、特别是由金属构成。示例性的轨道车辆是地铁、轻轨、有轨电车、短途列车和长途列车。

在又一方面中，本发明涉及一种用于建立第一构件与第二构件之间的连接的方法，在该方法中，构件之间由制造和/或装配引起的公差被补偿，所述方法包括：

-提供第二构件，该第二构件与如下螺母连接或者具有如下螺母：该螺母具有内螺纹；

-将补偿元件如此程度地旋入到螺母中，使得沿着补偿元件的纵向方向建立公差补偿，所述补偿元件具有匹配于螺母内螺纹的外螺纹以及具有凸出的头部；

-将第一构件在期望的位置中沿着横向方向安放到补偿元件的头部上，从而沿着横向方向建立第二公差补偿，所述横向方向横向于补偿元件的纵向方向；

-借助具有第一夹紧边和第二夹紧边的夹紧元件固定第一构件，第一夹紧边和第二夹紧边相互弹性连接，其中，第一夹紧边叉形地构造成具有第一齿部和第二齿部，

所述方法还包括：

-将夹紧元件的第一齿部和第二齿部沿着横向方向推到补偿元件的凸出的头部之下，从而第一齿部和第二齿部作用于头部；

-将第二夹紧边推到第一构件之上，从而夹紧元件将第一构件相对于补偿元件的头部挤压。

在该方法中可以应用之前特别是关于结构和功能方面进行描述的说明中所描述的所有主题以及主题特征。此外，例如在按照本发明的主题的可能应用中，所述方法可以具有前述的步骤。

附图说明

以下根据实施例描述本发明。附图示出：

图1a、1b：按照本发明的夹紧元件的两个视图；

图2：补偿元件以及第一构件与夹紧元件在组装阶段的连接；

图3a、3b：第一构件以及补偿元件与夹紧元件组装的两个视图、即后视图和前视图；以及

图4：连接装置，其中，两个构件借助于螺母、补偿元件和夹紧元件连接。

具体实施方式

图1a示出夹紧元件10的俯视图，而图1b示出斜上视图。第一夹紧边11和第二夹紧边12对置并且通过背部13连接。夹紧元件10单件地由冲制和弯曲的板材实施。

第一夹紧边11具有第一齿部14和第二齿部15，在第一齿部14和第二齿部15之间形成有长形开口16。

第二夹紧边12具有呈向内弯曲的夹板(Lasche)形式的第一锁定元件17。所述夹板通过第二夹紧边12中的冲制部18形成。第二夹紧边12的前边缘19向前弯曲，用以使夹紧元件10的装配变得简易。

图2示出示例性的组装。示出的是：呈具有柄部21和凸出的头部23的、空心构成的套筒(参见图3a和图4)形式的补偿元件20，在所述柄部21上构成有螺纹22。

补偿元件20以螺纹22沿着纵向方向L可旋入到图2未示出的螺母(参见图4)中。

第一构件30靠置到凸出的头部23上，该第一构件30是在此部分示出的壁衬。沿着第二方向(横向方向Q)的公差补偿可在将第一构件30安放在头部23上的情况下得以实现。换言之，第一构件30如此安放，使得该第一构件30沿着横向方向Q相对于车厢骨架是适配的。在此，第二构件30中的所示出的长孔50(作为第二锁定元件)不必与补偿元件20的柄21对准，而是能够在图2的视图中也相对于柄21向右或向左移动。条件仅仅在于：第一构件30以其背侧仍靠置到头部23上。

紧接着，将夹紧元件10安装。通过长的齿部14、15(也称为导入夹板)首先作用到补偿元件20的头部23下方，并且随后将夹紧元件10沿着横向方向Q推到第一构件30上。在此，夹紧元件10沿着横向方向Q如此运动，使得补偿元件20的柄21推入到长形开口16中(参见图1a/b)。长形开口16在此用作沿着横向方向Q的导向部。夹紧元件10的导向是通过伸出的第一夹紧边11或者说通过超过第二夹紧边12伸出的齿部14、15得以简化。

如果第二(上)夹紧边12到达第一构件30的边缘，则第一构件30推移到倾斜的边缘19下方，并且第二夹紧边12向上弯曲，其中，基本上，夹紧元件10的背部13弹性变形。沿着横向方向Q的运动如此延续，直至固定夹板17卡锁到长孔50中。

在图3a和3b中示出最终状态下补偿元件20、第一构件30和夹紧元件10之间的组装。在图3a中示出：夹紧元件10的齿部14、15如何作用于(hintergreifen)头部23的凸出的边缘24。通过夹紧元件10的夹紧作用，将补偿元件20和第一构件30相互压紧。通过夹紧元件10的选择的透明的视图方式，在第一齿部14和第二齿部15下方可见到头部23，并且，在头部23下方可见到第一构件30中的长孔50。同样可见的是，补偿元件20构造成空心套筒。备选地也可应用具有拓宽头部的实心螺栓。

在第一构件30的前视图或俯视图中可见的是：固定夹板17卡锁到长孔50中。由此，夹紧元件10在所示出的安装位置中固定。在透明选定的视图中，在夹板17后方或在第二夹紧边12后方可见到补偿元件30的头部23，该头部23靠置在第一构件30的对置的侧上。

在图3b中可见的是，夹板17沿着方向Z向上或向下在长孔50中能够移动。方向Z例如是轨道车辆的竖直方向。通过长孔50因此能实现沿着另一空间方向(即Z)的公差补偿。

在图4中示出包括螺母60和第二构件70的完整的连接装置。

第二构件70是车厢骨架的一部分，在该情况下是L形元件，该L形元件固定在另一承载件71上。此外示出骨架外壁72。

螺母60是具有内螺纹61的盲铆螺母，该内螺纹61构造成匹配于补偿元件20的外螺纹22。由金属制成的盲铆螺母60与第二构件70铆接或铆接在第一构件上。

在图4中示出的连接装置的组装中，首先，将补偿元件20以螺纹22旋入到盲铆螺母60的螺纹61中，直至沿着方向L的期望的高度，该方向L特别是轨道车辆车厢的横向方向Y。紧接着，进一步的方法在于，正如已经根据图2所述那样，即，第一构件30安置到头部23上，从而该第一构件30沿着横向方向Q占据期望的位置。紧接着，将夹子10根据图2(在图2中是从左往右)示出的机理进行推移，在图4的视图中则是从右往左。如果夹板17卡锁到长孔50中，则实现了夹子10的终端位置。

根据图4(可结合图3a)再次阐明：沿着横向方向Q的公差补偿，该横向方向Q例如是车辆的纵向方向X。第二构件70与第一构件30的相对位置不是必须使得补偿元件20位于长孔50下方(如图3a和图4所示)。例如，第一构件30在图4中可以如此程度地向右移动，使得补偿元件20的头部23位于长孔50旁，即长孔50左侧。移动如此程度是可能的：直至头部23到达边缘31进而到达支承面的端部。

沿着另一方向构件30如此程度地移动是可能的：直至头部23到达边缘32。通过长形构成的齿部14、15以及通过补偿元件20的柄21在开口16内部的移动可能性(参见图3a)，使得在任何情况下头部23被齿部14、15作用，并且第一构件30相对于头部23挤压。夹子10相对于第一构件30的安装位置总是保持相同，因为该安装位置通过夹板17在长孔50中的锁定位置得以确定。

Claims (9)

1.一种连接器件组，所述连接器件组用于建立构件(30、70)之间的连接以及用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差，所述连接器件组具有：

-螺母(60)，该螺母具有内螺纹(61)；

-补偿元件(20)，该补偿元件具有匹配于所述内螺纹的外螺纹(22)以及具有凸出的头部(23)；

其中，

-所述螺母能够与第二构件(70)固定地连接；

-所述补偿元件(20)能够如此程度旋入到所述螺母(60)中，以使得能够沿着所述补偿元件的纵向方向(L)建立相对于第一构件(30)的第一公差补偿；

其特征在于，设有夹紧元件(10)，该夹紧元件具有第一夹紧边(11)和第二夹紧边(12)，所述第一夹紧边与所述第二夹紧边相互弹性连接，其中，所述第一夹紧边(11)叉形地构造成具有第一齿部(14)和第二齿部(15)，其中，

-所述第一构件(30)能够在如下位置中安放到所述补偿元件的头部(23)上：在该位置中能够沿着横向方向(Q)建立第二公差补偿，其中，所述横向方向(Q)横向于所述补偿元件(20)的纵向方向(L)；

-所述第一齿部(14)和所述第二齿部(15)能够沿着所述横向方向(Q)推移到所述补偿元件(20)的凸出的头部(23)下方；以及

-所述第二夹紧边(12)能够沿着所述横向方向(Q)推移到所述第一构件(30)上方，从而所述夹紧元件(10)将所述第一构件(30)挤压到所述补偿元件(20)的头部(23)上。

2.根据权利要求1所述的连接器件组，其中，所述夹紧元件(10)具有第一锁定元件(17)，所述第一锁定元件与第二锁定元件(50)共同作用，用以构成形状锁合连接结构，所述第二锁定元件构成或设置在所述第一构件(30)上。

3.根据上述权利要求中的任一项所述的连接器件组，其中，所述第一夹紧边(11)的第一和第二齿部(14、15)伸出超过所述第二夹紧边(12)的端部。

4.一种用于补偿构件之间由制造和/或装配引起的公差的连接装置，具有：

-根据权利要求1至3中的任一项所述的连接器件组；

-第一构件；

-第二构件；

其中，所述第一构件和所述第二构件与所述连接器件组相互连接，以使得：

-所述螺母(60)与所述第二构件(70)固定地连接；

-所述补偿元件(20)旋入到所述螺母(60)中；

-所述第一构件(30)靠置到所述补偿元件(20)的头部(23)上；

-所述夹紧元件(10)的第一齿部(14)和第二齿部(15)作用于所述补偿元件(20)的凸出的头部(23)；以及

-所述第二夹紧边(12)靠置在所述第一构件(30)上，从而所述夹紧元件(10)将所述第一构件(30)相对于所述补偿元件(20)的头部(23)挤压。

5.根据权利要求4所述的连接装置，其中，所述第一构件(30)具有第二锁定元件(50)，所述夹紧元件(10)具有第一锁定元件(17)，并且所述第一锁定元件(17)和所述第二锁定元件(50)构成形状锁合连接结构。

6.根据权利要求5所述的连接装置，其中，所述第二锁定元件(50)是凹陷部或隆起部。

7.根据权利要求6所述的连接装置，其中，所述第二锁定元件是长形的凹陷部(50)，所述第一锁定元件(17)能够沿着该长形的凹陷部移动；或者所述第二锁定元件是长形的隆起部，所述第一锁定元件(17)能够沿着该长形的隆起部移动。

8.一种轨道车辆，其具有根据权利要求4至7中的一项或多项所述的连接装置。

9.一种用于建立第一构件(30)与第二构件(70)之间连接的方法，在该方法中，构件(30、70)之间由制造和/或装配引起的公差被补偿，

所述方法包括：

-提供第二构件(70)，所述第二构件与如下螺母(60)连接或者具有如下螺母：该螺母具有内螺纹(61)；

-将补偿元件(20)如此程度旋入到所述螺母中，以使得沿着所述补偿元件(20)的纵向方向(L)建立第一公差补偿，所述补偿元件具有匹配于所述螺母(60)内螺纹(61)的外螺纹(22)以及具有凸出的头部(23)；

-将所述第一构件(30)沿着横向方向(Q)在期望的位置中安放到所述补偿元件的头部(23)上，从而沿着所述横向方向(Q)建立第二公差补偿，所述横向方向横向于所述补偿元件(20)的纵向方向(L)；

-借助具有第一夹紧边(11)和第二夹紧边(12)的夹紧元件(10)将所述第一构件(30)固定，所述第一夹紧边和所述第二夹紧边相互弹性地连接，其中，所述第一夹紧边(11)叉形地构造成具有第一齿部(14)和第二齿部(15)，

所述方法还包括：

-将所述夹紧元件(10)的第一齿部(14)和第二齿部(15)沿着横向方向(Q)推移到所述补偿元件(20)的凸出的头部(23)下方，从而所述第一齿部(14)和所述第二齿部(15)作用于所述头部(23)；

-将所述第二夹紧边(12)推移到所述第一构件(30)上方，从而所述夹紧元件(10)将所述第一构件(30)相对于所述补偿元件(20)的头部(23)挤压。