CN109154316A - 包括部件和紧固装置的系统 - Google Patents

Abstract

用于将部件紧固在紧固突起上的系统。紧固装置具有紧固元件，该紧固元件具有保持容纳部，该保持容纳部具有保持装置以保持紧固突起和强制锁定元件。部件或被布置在部件上的中间元件具有相对应的强制锁定元件。预紧装置在部件上的紧固元件的预安装位置将相互相对应的强制锁定元件预紧成强制接合状态，由此防止了紧固元件相对于部件沿第一移动方向的横向位移。保持容纳部具有在紧固突起的插入方向上至少部分地锥变的居中开口，使得在暂时抑制相互相对应的强制锁定元件的强制锁定并且在紧固元件沿第一方向横向位移的情况下，紧固突起相对于紧固元件的保持容纳部居中。

Description

包括部件和紧固装置的系统

本发明涉及一种系统，该系统利用部件和用于将部件紧固在承载部件的紧固突起上的紧固装置，其中该紧固装置包括具有用于紧固突起的保持容纳部的紧固元件，并且其中该保持容纳部具有保持装置，该保持装置被设计为将引导穿过部件中的孔的紧固突起保持在保持容纳部中。

所述类型的系统例如从WO 2015/065583 A1中获知。所述系统组装简单，而且提供在操作期间的高保持力。这种系统通常被用于将部件紧固在汽车的承载部件上。承载部件例如可以是汽车的车身部分。部件例如可以是诸如电子控制单元的电子部件。它们以不同的尺寸存在，并且通常通过多个固定点被紧固到承载部件上。为了此目的，承载部件相应地具有多个紧固突起，这些紧固突起各自被引导穿过部件中的一个孔，并且然后通过引言中提到的类型的紧固装置被固定。

在为部件提供多个紧固点的情况下，如果紧固点上，特别是被提供在承载部件上的紧固突起表现出位置公差，则存在问题。因此，已经提出了具有弯曲的弹性塑料臂的紧固装置，其在一定限度内可以补偿紧固突起的位置公差。然而，这里的缺点是操作期间的保持力减小的事实。

以所讨论的现有技术为起点，因此，本发明的目的是提供在引言中提到的类型的系统，该系统组装简单并且在操作期间提供高保持力，而且可以补偿紧固突起在承载部件上的位置公差。

本发明通过独立权利要求1的主题达到了该目的。在从属权利要求中、说明书中和附图中可以找到有利的改进方案。

对于引言中提到的类型的系统，本发明出于以下原因达到了该目的：

-紧固元件具有强制锁定元件，其中部件或被布置在部件上的中间元件具有强制锁定元件，该强制锁定元件对应于紧固元件的强制锁定元件，

-提供了预紧装置，该预紧装置在紧固元件在部件上的预安装位置中使相互相对应的强制锁定元件预紧以形成强制接合，结果防止了紧固元件相对于部件沿第一移动方向的横向位移，以及

-紧固元件的保持容纳部具有至少部分地在紧固突起的插入方向上锥变的居中开口，在插入保持容纳部的过程期间承载部件的紧固突起抵靠该居中开口，并且在暂时抑制相互相对应的强制锁定元件的强制锁定并且在紧固元件沿第一移动方向横向位移的情况下，紧固突起通过该居中开口相对于紧固元件的保持容纳部居中。

承载部件可以是车辆，特别是汽车的承载部件。因此，承载部件例如可以是汽车的车身部分。部件例如可以是诸如电子控制单元的电子部件。具有用于使紧固突起从中穿过的(多个)孔的部件的部分可以是板状形式或凸缘状形式。该部件可以特别地包括多个孔，然后其中多个紧固突起相应地被布置在承载部件上，这些紧固突起各自被引导通过孔中的一个。根据本发明的系统则可以相应地包括根据本发明的多个紧固装置，所述紧固装置具有用于紧固在紧固突起上的多个紧固部件。

紧固突起可以是紧固螺栓。这可以是具有外螺纹的带螺纹螺栓，或带槽螺栓。紧固突起可以具有圆柱形形状，或者可以至少部分为球形形式。它可以整体地被连接到承载部件或被紧固到所述承载部件，例如通过粘合剂结合或焊接。紧固元件具有用于紧固突起的保持容纳部。保持容纳部则具有用于将紧固突起保持在保持容纳部中的保持装置，例如闩锁装置，该紧固突起被引导通过要被紧固在承载部件上的部件中的孔。

根据本发明，紧固元件和部件或者可能被布置在部件上的中间元件，具有彼此相对应的强制锁定元件。使用预紧装置，相对应的强制锁定元件被保持处于强制接合，并且因此在紧固突起通过部件中的孔被插入到紧固部件的保持容纳部之前，紧固部件和部件或者可能被布置在部件上的中间元件在预安装位置被保持在彼此之上。强制锁定元件的强制接合防止紧固元件相对于部件或中间元件沿第一移动方向的横向移动。因此，部件和紧固元件之间的相对位置被固定在预安装位置。如所提到的那样，具有用于使紧固突起从中穿过的孔的部件的部分可以是板状形式或凸缘状形式。在此背景中，横向位移是指垂直于孔的纵向轴线的位移。

根据本发明，到紧固元件的保持容纳部中的入口由在紧固突起的插入方向上至少部分地锥变的居中开口形成。这里，插入方向在保持容纳部的或例如圆柱形紧固突起的纵向轴线的方向上行进。例如，居中开口的横截面可以以V形状锥变。如果在第一移动方向上观察到紧固突起没有相对于紧固元件的保持容纳部居中对齐，则紧固突起抵靠到居中开口的锥变的表面。在紧固突起的进一步插入期间，紧固突起沿着居中开口的锥变的表面滑动，直到在第一移动方向上观察到所述紧固突起相对于居中开口并因此相对于保持容纳部居中对齐为止。在此过程期间，紧固元件沿第一移动方向横向地位移。该位移由于以下原因是可能的：因为紧固突起的滑入，特别是因为紧固突起碰到居中开口的锥变的表面，紧固元件和部件或中间元件之间的强制锁定被抑制。这产生的唯一结果的是使得紧固元件为实现紧固突起的居中而至少在一个移动方向上的横向位移变得可能。

在该背景下，当提及“紧固突起相对于保持容纳部的居中”时，这意味着通过紧固突起和紧固元件之间沿各自移动方向的相对移动使得保持容纳部和紧固突起之间保持对准。在该背景下，当提及“沿着移动方向的移动”时，这基本上可以包括沿着所述移动方向的向前移动和向后移动。

根据本发明的居中所需的居中开口的锥变程度特别取决于紧固突起的尺寸和形状。例如，如果紧固突起是圆柱形的带螺纹的螺栓，则居中开口的更明显锥变或更大锥变的表面是必要的以便确保根据本发明的居中。相比而言，如果紧固突起例如是球形螺栓，那么居中开口的较不明显锥变或者较小锥变的表面——例如仅使居中开口具有轻微倾斜度——就已足够。

本发明以简单的方式允许紧固突起相对于紧固元件的保持容纳部沿着第一移动方向的轴线自动中心对齐。强制锁定元件确保仅当由于紧固突起插入到保持容纳部中，特别是由于紧固突起与锥变的居中开口相互作用而使强制锁定被抑制时，才可能沿第一移动方向移动。否则，紧固元件的这种位移被强制锁定元件可靠地防止。因此，始终确保紧固元件和因此紧固装置的限定位置，并且同时确保操作期间的高保持力。

利用被容纳在保持容纳部中的紧固突起，特别是利用完全被容纳在保持容纳部中的紧固突起，相对应的强制锁定元件可以通过预紧装置再次被置于强制接合状态。只要紧固突起相对于保持容纳部被居中，也就是说，特别是当紧固突起已经移动越过居中开口的锥变部分时，预紧装置可以将紧固部件的强制锁定装置和部件或中间元件再次置于接合状态中，使得在居中之后，紧固元件在第一移动方向上的进一步(不期望的)位移再次被强制锁定防止。

在另外的改进方案中，可以提供的是，作为紧固突起与保持容纳部的居中开口相互作用的结果，紧固元件从部件被抬起，并且最终抑制了相互相对应的强制锁定元件的强制锁定。在这种改进方案中，在碰到居中开口的锥变表面的期间，紧固突起向上推动紧固元件，并且因此将紧固元件从部件抬起。结果，强制锁定元件脱离接合。在居中已经发生之后，紧固元件被预紧装置再次向下推动，直到强制锁定元件再次彼此接合为止。

在一种特别实用的改进方案中，相互相对应的强制锁定元件可以通过紧固元件的齿部和部件的或被布置在部件上的中间元件的齿部形成。

在另外的改进方案中，可以提供的是，紧固元件在其面向部件的下侧上具有至少一个齿排，该齿排具有作为齿部的多个齿，并且部件或被布置在部件上的中间元件在其面向紧固元件的上侧上同样地具有至少一个齿排，该齿排具有作为齿部的多个齿，其中紧固元件的齿排和部件的或被布置在部件上的中间元件的齿排可以沿着第一移动方向在不同位置与彼此进入强制接合。例如，紧固元件可以在其下侧上具有两个平行的齿排。部件或中间元件则在其上侧上相对应地具有两个相对应的平行齿排。齿排各自具有平行的、特别是垂直于齿排的纵向轴线对齐的多重齿。所述齿沿第一移动方向在紧固元件和部件或中间元件之间形成不同的限定位置。

在可替换的改进方案中，可以提供的是，紧固元件具有至少两个弹性齿臂，该至少两个弹性齿臂具有被布置在其每一端部上的作为齿部的至少一个齿，并且部件或被布置在部件上的中间元件具有至少两个齿排，该至少两个齿排具有作为齿部的多个齿，其中随着齿臂的弹性变形，弹性齿臂的齿各自可以沿着第一移动方向在不同位置中与齿排中的一个进入强制接合，其中弹性齿臂在分别被分配给它们的齿排的方向上被预紧。因此，弹性齿臂本身形成预紧装置，用于将强制锁定元件预紧以使其彼此强制接合。由紧固突起插入到保持容纳部中而导致的紧固元件的横向位移以及与居中表面的相关联的相互作用，导致齿臂通过与它们的预紧对抗的弹性变形从与相应齿排的强制接合中释放。在紧固元件的端部位置，齿臂的齿则再次与相应的齿排，特别是与齿排的不同齿进入强制接合。

另外，可以提供止动装置，该止动装置防止紧固元件相对于部件或相对于被布置在部件上的中间元件在除了沿着第一移动方向之外的另一方向上的移动。止动装置可以由紧固元件的和部件的或被布置在部件上的中间元件的领口部分形成，这些领口部分彼此接合。领口部分同样地实现强制锁定。通过这种改进，确保紧固元件在除了在沿着第一移动方向或轴线之外的其它方向上不会被无意地移动。

在另外的改进中，预紧装置可以由弹性保持臂形成，该弹性保持臂被形成在紧固元件上并且挤压相互相对应的强制锁定元件以使其彼此强制接合。作为紧固元件从部件上抬起并且相关联地抑制了强制锁定元件的强制锁定的结果，弹性保持臂例如克服它们的预负载从它们的息止位置中偏离出。如果紧固突起进入(以居中的方式)保持容纳部，则保持臂再次向下推动紧固元件，并且因此再次将强制锁定元件推动到接合状态中。以这种方式，取得了特别简单的对强制锁定的自动释放和恢复。

保持容纳部的保持装置可以包括闩锁装置，该闩锁装置被设计为与紧固突起的相对应的闩锁装置闩锁在一起。闩锁装置例如可以由保持容纳部上的内螺纹形成，该内螺纹则与紧固突起上的相对应的外螺纹闩锁在一起。

在另外的改进中，可以提供的是紧固元件包括至少部分弹性的紧固部件，该紧固部件在安装状态下由壳体部件容纳，其中用于闩锁在紧固突起上的闩锁装置被形成在紧固部件的和/或壳体部件的内壁上，该内壁界定保持容纳部，并且其中紧固部件和壳体部件各自具有至少一个力传递表面，其中力传递表面在安装状态下彼此面对并且传递至少一个操作上发生的拉力，其中力传递表面各自位于相对于保持容纳部的插入方向倾斜或弯曲的平面内。这种改进方案对应于从WO 2015/065583A1中已知的改进方案，具有紧固部件和壳体部件。紧固部件例如可以是托架形状的形式，并且被插入到壳体部件中。这里，紧固部件和可能是壳体部件共同地形成用于紧固突起的保持容纳部，并且为此目的具有合适的闩锁装置，例如闩锁臂或内螺纹或凹槽等。以这种方式，紧固突起例如圆柱形紧固螺栓可以在例如不需要螺纹连接的情况下被特别容易地推入到保持容纳部中。紧固部件和壳体部件各自具有在紧固装置的操作期间相互作用一个或多个力传递表面。在操作期间，也就是说，随着部件通过装置被紧固到承载部件，力传递表面传递作用在紧固装置上的力，例如拉力、推力等。在这种情况下，在操作期间出现并由力传递表面传递的拉力的朝向与紧固突起的插入方向相反。推力的朝向相应地与紧固突起的插入方向一致。这里，特别的情况是力传递表面不参与紧固突起在保持容纳部中的闩锁。在装置的安装状态下，紧固部件的力传递表面和壳体部件的力传递表面接触，或者至少彼此如此接近以至于当在操作期间力出现时所述力传递表面进行接触并且然后传递所述力。在这种情况下，紧固部件的力传递表面和壳体部件的力传递表面位于相对于紧固突起的插入方向倾斜或弯曲的平面内。力传递表面的这种布置具有的效果是：在操作期间作用在装置上的拉力产生相对于保持容纳部径向向内地作用在紧固部件上的力。因此，当拉力出现时，紧固部件被径向向内地压靠于紧固突起。拉力因此增加了紧固装置的保持力。以这种方式，利用相对于已知紧固装置可接受的安装力，可以取得在操作期间增加的保持力。为了执行上述功能，紧固部件至少部分地，特别是完全地是弹性的。在这种情况下，紧固部件和/或壳体部件可以由塑料构成。在这点上，紧固装置还可以被设计为如WO 2015/065583 A1中所述的那样。

壳体部件可以形成紧固元件的组成部件，其中强制锁定元件被形成在壳体部件上。因此，紧固元件是两件式形式，并且包括壳体部件和紧固部件。然而，对于壳体部件也可以形成部件的(整体的)组成部件。

在另外的特别有利的改进方案中，可以被提供的是：

-与紧固元件的强制锁定元件相对应的强制锁定元件被形成在被布置在部件上并具有用于将紧固突起引导通过其中的孔的中间元件的上侧上，该上侧在预安装位置中面向紧固元件，

-中间元件在预安装位置中在其背离紧固元件的下侧上具有另外的强制锁定元件，其中部件在其面向中间元件的上侧上具有另外的强制锁定元件，其与中间元件的另外的强制锁定元件相对应，

-提供了另外的预紧装置，预紧装置在部件上的紧固元件的预安装位置中将相互相对应的另外的强制锁定元件预紧以使其强制接合，结果防止了中间元件相对于部件沿第二移动方向的横向位移，以及

-中间元件中的孔具有至少部分地在紧固突起的插入方向上锥变的另外的居中开口，在插入中间元件中的孔的过程中紧固突起碰到该居中开口，并且在暂时抑制相互相对应的另外的强制锁定元件的强制连接并且在中间元件沿第二移动方向横向位移的情况下，通过该居中开口使紧固突起相对于紧固元件的保持容纳部居中。

虽然在引言中讨论的改进方案特别地允许紧固突起沿着第一移动方向(即沿着一个轴线)的居中，并因此允许相对应的公差补偿，但是该改进方案允许紧固突起附加地沿着第二移动方向(即沿着两条轴线)的居中，并因此允许相对应的公差补偿。为了此目的，另外(第二)的强制锁定元件首先被布置在中间元件上，并且其次被布置在部件上，这些强制锁定元件对应于彼此并且相互作用。另外，提供了另外的(第二)预紧装置，该预紧装置将另外的相对应的强制锁定元件保持在强制接合状态，并且因此在紧固突起通过部件中和中间元件中的孔被插入紧固部件的保持容纳部之前，将被布置在部件上的中间元件固定于部件上的预安装位置。另外的强制锁定元件的强制接合防止中间元件并且因此防止被布置在其上的紧固元件相对于部件在第二移动方向上的横向移动。因此，部件和中间元件之间的相对位置也被固定于预安装位置。如所讨论的那样，紧固元件和中间元件之间的相对位置在任何情况下都被固定于预安装位置。中间元件处于部件和紧固元件之间。所述中间元件以与部件相同的方式同样地具有孔。紧固突起通过部件中的孔和紧固元件中的孔被插入到紧固元件的保持容纳部中。这里，紧固突起首先碰到中间元件的锥变的另外的(第二)居中开口。例如，另外的居中开口的横截面可以以V形状锥变。以这种方式，如以上关于保持容纳部的(第一)居中开口所讨论的那样，部件和中间元件的另外的强制锁定元件的强制接合克服另外的预紧装置而被抑制。结果，反过来中间元件与被布置于其上——特别是在所述第二移动方向上不可移动地被布置于其上的紧固元件的移动成为可能。基本上如上所述，紧固突起与另外的居中开口的锥变的表面的相互作用导致中间元件和因此紧固元件现在沿着第二移动方向的移动，并且因此导致紧固突起的居中，直到紧固突起相对于保持容纳部相对于第二横向移动方向居中对齐为止。如上所述，紧固突起仅在这之后碰到保持容纳部的居中开口，并且紧固突起沿着第一移动方向的居中发生。因此实现了紧固突起的两阶段居中，首先沿着第二移动方向居中，并且随后沿着第一移动方向居中。对于这种双轴公差补偿，如果第二移动方向垂直于第一移动方向行进，则特别有利。

可以提供的是，当紧固突起碰到紧固元件的保持容纳部的居中开口时，另外的相对应的强制锁定元件通过另外的预紧装置再次进入强制接合状态。基本上如以上关于(第一)预紧装置所讨论的那样，另外的(第二)预紧装置也是那样，即在紧固突起在第二移动方向上的居中之后，实现自动且特别简单地恢复强制锁定并且因此实现中间元件的位置的固定。因此，可靠地防止了在第二移动方向上的另外的(不期望的)位移。

可以提供的是，作为紧固突起与中间元件的另外的居中开口的相互作用的结果，中间元件与紧固元件共同地从部件被抬起并且最终抑制了另外的相互相对应的强制锁定元件的强制锁定。所述抬起基本上可以被实现为如前面关于紧固元件的抬起所讨论的那样。作为碰到另外的居中开口的锥变表面的结果，紧固突起向上推动中间元件，并且因此将所述中间元件从部件抬起。结果，另外的强制锁定元件脱离接合。随后，中间元件被另外的预紧装置再次向下推动，直到另外的强制锁定元件再次接合为止。

反过来，在特别实用的改进方案中，可以通过中间元件的齿部和部件的齿部形成另外的相互相对应的强制锁定元件。

在另外的改进方案中，可以提供的是，中间元件在其面向部件的下侧上具有至少一个齿排，该齿排具有作为齿部的多个齿，并且部件在其面向中间元件的上侧上同样地具有至少一个齿排，该齿排具有作为齿部的多个齿，其中中间元件的齿排和部件的齿排可以沿着第二移动方向在不同位置彼此进入强制接合。齿排可以被设计为如以上关于(第一)强制锁定元件所讨论的那样。因此，中间元件可以例如在其下侧上具有两个平行的齿排。然后，部件在其顶侧上相应地具有两个相对应的平行齿排。齿排各自具有多重平行齿，特别是垂直于齿排的纵向轴线对齐的多重平行齿。所述齿在第二移动方向上在部件和中间元件之间形成不同的固定位置。

元件上侧和中间元件下侧上的相对应的平行齿排的纵向轴线(其限定第二移动方向)可以垂直于中间元件上侧和紧固元件下侧上的相对应的平行齿排的纵向轴线(其限定第一移动方向)行进。

反过来，可以提供另外的止动装置，该止动装置防止中间元件相对于部件在除了沿着第二移动方向之外的其它方向上移动。另外的止动装置反过来可以由中间元件的和部件的彼此接合的领口部分形成。

在另外的改进方案中，另外的预紧装置可以由弹性保持臂形成，该弹性保持臂被形成在部件上并且挤压另外的相互相对应的强制锁定元件以使其彼此强制接合。作为紧固元件从部件抬起并且相关联地抑制了另一强制锁定元件的强制锁定的结果，弹性保持臂然后例如克服它们的预负载从它们的息止位置中偏移出。如果紧固突起进入(以居中的方式)中间元件中的孔，则保持臂再次向下推动中间元件，并且因此再次推动另外的强制锁定元件使其进入接合状态，特别是在紧固元件和中间元件的(第一)对应的强制锁定元件的强制锁定被抑制之前。

根据本发明的系统还可以包括承载部件。

下面将基于附图更详细地讨论本发明的示例性实施例，其中，附图各自意性地：

图1以立体图示出了根据本发明的系统，

图2以平面图示出了来自图1的系统，

图3以仰视图示出了来自图1的系统，

图4以立体图示出了来自图1的系统的一部分，

图5以第一立体图示出了图4中所示的系统的紧固元件，

图6以第二立体图示出了来自图5的紧固元件，

图7示出了处于第一操作位置的图4中所示的细节的侧视图，

图8示出了处于第二操作位置的来自图7的视图，

图9以立体图示出了图1中所示系统的另外的细节，

图10示出了来自图9的图示的平面图，

图11以立体图示出了来自图9的图示的一部分，

图12以从上方观察的立体图示出了图9中所示的根据本发明的系统的该部分的中间元件，

图13以从下方观察的立体图示出了来自图12的中间元件，

图14示出了沿着图10中的剖切线A-A在系统的第一操作位置的截面图，

图15示出了沿着图10中的剖切线B-B在系统的第一操作位置的截面图，

图16示出了沿着图10中的剖切线A-A在系统的第二操作位置的截面图，

图17示出了沿着图10中的剖切线B-B在系统的第二操作位置的截面图，

图18示出了沿着图10中的剖切线A-A在系统的第三操作位置的截面图，

图19示出了沿着图10中的剖切线B-B在系统的第三操作位置的截面图，

图20示出了沿着图10中的剖切线A-A在系统的第四操作位置的截面图，

图21示出了沿着图10中的剖切线B-B在系统的第四操作位置的截面图，

图22以第一立体图示出了根据本发明的、根据另外的示例性实施例的系统的细节，

图23以从下面观察的第二立体图示出了来自图22的图示的细节图，

图24以第一立体图示出了图22中所示系统的一部分，以及

图25以从下面观察的第二立体图示出了来自图24的一部分。

除非另有说明，相同的附图标记被用于表示图中相同的项。

图1至图3中所示的根据本发明的系统包括部件10，例如汽车的电子控制单元，该部件10将被紧固到承载部件(图1至图3中没有更详细地示出)，例如汽车的承载部件。部件10具有基板12，在本示例中基板12内形成有三个孔13、14、15。为了紧固，被布置在承载部件上的三个紧固突起(例如圆柱形紧固螺栓)以本身已知的方式从部件10的下侧被引导通过孔13、14、15，如图3中所示。被引导通过孔13、14、15的紧固突起通过被布置在基板12的上侧上的紧固装置被保持，并且部件10由此被紧固到承载部件。

在图1至3中，三个不同的紧固装置被示出于参考标记16、18、20处的预安装位置。紧固装置16可以例如被设计为如WO 2015/065583A1中所述的那样。所述紧固装置基本上不给予移动性，并且因此对于将被引导通过孔13并通过紧固装置16被紧固的紧固突起的位置没有公差补偿。孔13相对应地是圆形的，并且仅略微大于例如圆柱形紧固突起的直径(见图3)。不同的是，紧固装置18和20给予移动性并且因此给予相对于将由紧固装置分别紧固的紧固突起的位置的公差补偿，如将在下面更详细地讨论的那样。这里，紧固装置18沿一个移动方向给予单轴公差补偿。在基板12中相应的孔14相对应地具有槽的形状，其宽度仅略大于例如圆柱形紧固螺栓的直径，但是其长度是紧固螺栓的直径的几倍。紧固装置20沿着两个相互垂直的移动方向相对于相应的紧固突起的位置给予双轴公差补偿，如同样地将在下面更详细地讨论的那样。相对应地，在示出的示例中，基板12中相应的孔15具有带有圆角的基本上正方形的横截面，其中孔15的宽度和长度各自相当于例如相应的圆柱形紧固螺栓的直径的几倍。

图4以放大的细节图示出了紧固装置18。所述紧固装置具有紧固元件，该紧固元件包括壳体部件22和紧固部件24。壳体部件22具有大致板状的基部26，在该基部26上布置有具有中心圆柱形孔28的圆柱形部分。紧固部件24包括两个弹性臂部分30、32，在图4至图8中所示的安装状态下，弹性臂部分30、32被容纳在壳体部件22的圆柱形部分的相对应的容纳部中。弹性臂部分30、32的上侧和下侧各自形成力传递表面34、36，在装置的操作期间，该力传递表面34、36与壳体部件22的相应力传递表面38、40相互作用(见图7)。特别是如图7中可以看到的那样，力传递表面34、36、38、40各自相对于紧固突起的插入方向成角度，在图7中紧固突起从下向上垂直延伸。以这样的方式，在操作期间作用在紧固装置上的拉力(即从图7中的底部到顶部)产生相对于壳体部件22的圆柱形孔28径向向内作用的保持力。以这样的方式，利用简单的安装结构，实现了操作期间的高保持力。紧固元件的设计在这方面可以对应于WO 2015/065583 A1中描述的设计。

圆柱形孔28限定了紧固突起的保持容纳部。在圆柱形孔28中设有闩锁装置，在本例中为内螺纹42(见图14)。例如以具有外螺纹的圆柱形紧固螺栓的形式的紧固突起在操作期间闩锁在所述内螺纹42上，并且因此被保持在保持容纳部中。在壳体部件22的基部26的下侧上形成有两个平行的齿排44，这可以在图6中看到。齿排44形成强制锁定元件，并且各自包括多重平行行进的齿，在本例中这些齿垂直于齿排44的纵向方向行进。在相反的两侧，基部26各自下具有一个直角领口部分46。领口部分46各自具有中心切口48，两个弹性保持臂50各自从切口48的相对两端出发朝向彼此延伸进入该中心切口48。除了保持臂50的自由端部之间的小间距之外，朝向彼此延伸的保持臂50基本上在切口48的整个宽度上延伸，并且保持臂50各自与齿排44中的一个相对并与之具有间距。细长突起52在齿排44之间居中延伸，圆柱形孔28居中地贯通该细长突起52设置。如同样在图6中可以看到的那样，形成保持容纳部的圆柱形孔28具有居中开口54，该居中开口54的一部分在紧固突起的插入方向上(即在图6中从底部到顶部)锥变。

特别是在图4中可以看到的是，在基板12上，在紧固装置18的布置区域中，同样地形成有两个细长领口部分56，该两个细长领口部分56各自被容纳在由壳体部件26的领口部分46形成的自由空间中或者被容纳在保持臂50和齿排44之间的间距的自由空间中。在基板12的领口状部分56的上侧上，形成有两个齿排，该两个齿排对应于紧固元件的齿排44并且同样地形成强制锁定元件，并且在图8中以附图标记58指示。如图4中所示，在紧固元件的预安装位置中，齿排44和齿排58以强制锁定的方式彼此接合，如也可以在图7的侧视图中看到的那样，其同样地示出所述预安装位置。在图7中，另外可以看到的是，弹性保持臂50由于它们的预紧，将基板12的领口部分56从下方对着紧固元件的壳体部件26的下侧推动，并且因此将齿排44和58放置于强制接合状态。

下面将讨论紧固装置18的功能，特别地讨论其单轴公差补偿。利用孔13、14、15和预安装的紧固装置16、18和20将部件10安装在承载部件的三个紧固突起上。在这种情况下，通过孔13被引导的紧固突起通过紧固装置16被紧固在预定位置。由于位置公差，通过孔14和15被引导的紧固突起相对于分别为所述紧固突起提供的相应孔14、15或紧固元件18、20的保持容纳部可能不是最佳居中的。例如，紧固突起可以被布置在孔14中，以便相对于孔中心横向地偏移。在将紧固突起插入紧固装置18的过程中，所述紧固突起相对应地抵靠到居中开口54的锥变表面。如果现在对着居中开口54的所述锥变表面进一步推动紧固突起，则紧固元件从部件10的基板12向上抬高到图8中示出的位置。领口状部分46的自由端部和板状基部26的相对上侧之间的净宽度相对应地大于领口状部分56的厚度。在紧固元件的所述抬高过程中，齿排44、58脱离接合，而保持臂50的弹性变形克服它们的预紧。先前防止紧固元件相对于部件10的基板12在齿排44、58的纵向方向(第一移动方向)上的移动的强制锁定现在被消除，并且紧固元件可以沿着齿排44、58的纵向轴线横向地移动，其中紧固突起相对于孔14自动居中，并且因此相对于紧固元件的圆柱孔28(其形成保持容纳部)自动居中。在所述居中之后，保持臂50可以将现在相对应地横向偏移的齿排44、58再次置于强制接合状态。

下面，在图9至21的基础上，试图讨论允许双轴公差补偿的紧固装置20，并且讨论在将部件10布置到承载部件的紧固突起上的期间紧固装置20的功能。关于第一移动方向上的公差补偿，所述紧固装置20基本上对应于以上讨论的紧固装置18。然而，与紧固装置18不同的是，紧固装置20另外具有中间元件60，该中间元件60示出在图12和13中并且被布置在紧固元件和部件10的基板12之间。所述中间元件60促进沿着垂直于第一移动方向行进的第二轴线或第二移动方向的公差补偿。为此目的，基板12同样地以特定的方式被调整，如将在下面更详细地讨论的那样。

特别在图5和6中示出的紧固元件也被用于紧固装置20中。然而，与紧固装置18不同的是，紧固装置20中的情况是紧固元件与中间元件60相互作用。中间元件60包括具有孔64的基部62，该孔64与与孔14相对应。在基部62的两侧上，形成有领口部分66，领口部66就它们形状而言对应于部件10的基板12的领口部分56(见图4)。反过来，在领口部分66的上侧上，各自形成有一条具有多重平行齿的齿排68。同样形成强制锁定元件的齿排68在这方面也对应于基板12的齿排58，如以上关于紧固装置18所讨论的那样。如在图13中所看见的那样，在中间元件60的下侧上，形成有两个另外的平行的齿排70，每个齿排70具有特别是垂直于齿排70的纵向方向行进的多重平行的齿并且同样地形成了强制锁定元件。

在图13中还可以看到的是，孔64的下侧具有居中开口72，该居中开口72在紧固突起的插入方向上(从图13中的顶部到底部)锥变。对应于齿排70的两个齿排74在紧固装置20的区域中被形成在部件10的基板12上，并且同样地形成强制锁定元件，特别是如在图11中可以看到的那样。也可以在图3中看到的孔15被布置在齿排74之间。齿排74各自位于孔15和外部直角领口部分76之间，在外部直角领口部分76上各自布置有两个弹性保持臂78，该两个弹性保持臂78从领口部分76的切口的相对两侧出发朝向彼此延伸。反过来，除了保持臂78的自由端部之间的小间距之外，弹性保持臂78基本上在领口部分76的切口的整个长度上延伸。在中间元件60的相对两端处，形成有另外的领口部分80，该领口部分80在安装状态下以强制锁定的方式与领口部分76相互作用，其中弹性保持臂78在部件10的基板12的方向上向下推动中间元件60，并且因此将齿排70和74置于强制接合状态。另外，紧固元件基本上以上面关于紧固装置18讨论的方式被弹性保持臂50推靠于中间元件60，该弹性保持臂50接合在中间元件60的领口部分66下方，由此紧固元件的齿排44和中间元件60的齿排68彼此进入强制接合。在该预安装位置，防止紧固元件相对于部件10在齿排44、68的纵向方向上和在齿排70、74(垂直于齿排44、68的纵向方向)的纵向方向上的移动。

将在图14至21的基础上讨论紧固装置20在紧固突起上，例如圆柱形紧固螺栓上的安装，如在将部件10布置到承载部件的紧固突起上的过程中发生的那样。所述类型的圆柱形紧固螺栓在图14至21中以参考标记82作为示例被示出。所述圆柱形紧固螺栓例如通过焊接或粘合剂结合被连接到承载部件84，并且具有外螺纹，该外螺纹在安装状态下闩锁在形成保持容纳部的孔28的内螺纹42中。

图14和15示出了将紧固装置20安装在紧固螺栓82上的开始阶段。这里，紧固螺栓82最初抵靠在中间元件60的锥变的居中开口72。随着紧固螺栓82被进一步推动，居中的元件60以及被布置在其上的紧固元件从部件10的基板12抬起，其中齿排74、70从它们的强制锁定状态中被释放。现在，如上面已经基本关于紧固装置18讨论的那样，紧固螺栓82相对于形成保持容纳部的孔28的居中沿着齿排74、70的纵向轴线实现(如图16和17所示)，直到达到图18和19中示出的位置为止。从图14、16和18的比较中，可以清楚地看到中间元件60和紧固元件一起沿着齿排70和74的纵向轴线(第二移动方向)的横向位移。在沿着齿排70、74的纵向方向完成居中之后，部件10的保持臂78再次向下推动中间元件60，并且与后者一起推动紧固元件，使得齿排70、74再次进入强制接合状态。

同时，紧固螺栓82现在抵靠在紧固元件的锥变的居中开口54，如图19中所看到的那样。现在，作为紧固螺栓82被进一步推入的结果，实现了紧固螺栓82在紧固元件的齿排44和中间元件60的齿排68的纵向方向(第一移动方向)上的居中，如以上基本上关于紧固装置18所讨论的那样。特别地，从图19出发，作为紧固螺栓82被进一步推入的结果，最初情况是，作为紧固元件克服保持臂50的预紧而从中间元件60被抬起的结果，齿排44、68之间的强制锁定被消除，并且随后，在紧固元件相对于中间元件60相对位移的情况下，紧固螺栓82相对于孔28被居中。在居中过程之后，保持臂50推动齿排44、68再次彼此进入强制接合状态，直到达到图20和21中所示的完全安装位置为止。

因此，在紧固螺栓82的插入期间，首先的情况是对于在所述齿排的纵向方向上的居中消除了一对齿排的强制锁定，并且随后，对于在所述齿排的纵向方向上的居中消除了另一对齿排之间的强制锁定。这里，由于分别处于强制接合的齿排和领口部分，确保了部件各自的相对移动只能沿着此时由被抑制的强制锁定允许的移动轴线发生。

将在图22至25的基础上讨论根据本发明的紧固装置的另外的示例性实施例，其允许单轴公差补偿。紧固装置包括壳体部件86，该壳体部件86被提供在要被紧固到承载部件(未更详细地示出)的部件10’上，并且具有用于紧固突起90的细长孔88，该紧固突起90在图22中可以部分看到。壳体部件接收托架形紧固部件92，该紧固部件92至少部分是弹性的。紧固部件92包括从基部94开始延伸的两个支架臂96，该支架臂的上侧98和下侧100形成力传递表面，该力传递表面各自相对于紧固突起90的插入方向以一定角度延伸。在图22中示出的安装状态下，所述力传递表面与它们各自相关联的壳体部件86的力传递表面相互作用，该力传递表面同样地基本上以上面讨论的方式相对于紧固突起90的插入方向以一角度取向。在附图标记102处，示出了紧固部件92的内螺纹，在安装状态下，该内螺纹闩锁在紧固突起90的外螺纹上并且形成紧固突起90的保持容纳部。另外，插入部分104从基部94开始延伸，该插入部分104具有适配于紧固突起90的外直径的孔106。特别如在图23和图25中的仰视图中可以看到的那样，孔106具有截锥形锥变的居中开口108。在示出的示例中，两个弹性齿臂110相对于插入部分104界定孔106与居中开口108的那一部分基本上切向延伸，在该齿臂的自由端部处各自布置有一个齿112。齿112各自与被形成在部件10’上的具有多重齿的齿排114接合。

如果紧固突起90被插入紧固部件92中，并且如果紧固突起没有相对于孔106居中，则所述紧固突起最初抵靠住截锥形锥变的居中开口108。在紧固突起90的插入期间的进一步的压力使得紧固部件102基本上在齿排114的纵向方向上在图23中向左或向右位移，其中首先，随着齿臂110的弹性变形，齿112和齿排114之间的强制锁定被消除，并且其中齿112在到达紧固部件92的端部位置之后再次以强制锁定的方式闩锁在相应地关联的齿排114中。

由于在由齿排预先定义的相应移动方向上沿两个方向的各自的移动，图中示出的紧固装置允许公差补偿。因此，紧固装置相对于相应的齿排适宜地被居中预先安装。

利用图中示出的根据本发明的紧固装置或系统，可以在生产和安装方面以简单的方式补偿紧固突起在承载部件上的位置公差，其中在任何时候，实现紧固装置的部件的限定位置并且在操作期间取得高保持力。

Claims (22)

1.一种系统，包括部件(10、10’)和用于将所述部件(10、10’)紧固在承载部件(84)的紧固突起(82、90)上的紧固装置(16、18、20)，其中所述紧固装置(16、18、20)包括紧固元件，所述紧固元件具有用于所述紧固突起(82、90)的保持容纳部(28)，并且其中所述保持容纳部(28)具有被设计为将所述紧固突起(82、90)保持在所述保持容纳部(28)中的保持装置，所述紧固突起(82、90)被引导通过部件(10、10’)中的孔(13、14、15)，

其特征在于，

所述紧固元件具有强制锁定元件，其中所述部件(10、10’)或被布置在所述部件(10、10’)上的中间元件(60)具有强制锁定元件，所述强制锁定元件对应于所述紧固元件的强制锁定元件，

提供了预紧装置，所述预紧装置在所述紧固元件在所述部件(10、10’)上的预安装位置将所述相互相对应的强制锁定元件预紧成强制接合，结果防止了所述紧固元件相对于所述部件(10、10’)沿第一移动方向的横向位移，以及

所述紧固元件的所述保持容纳部(28)具有在所述紧固突起(82、90)的插入方向上至少部分地锥变的居中开口(54)，在插入所述保持容纳部(28)的过程期间所述承载部件的所述紧固突起(82、90)抵靠所述居中开口，并且在暂时抑制所述相互相对应的强制锁定元件的强制锁定并且在所述紧固元件沿第一移动方向横向位移的情况下，所述紧固突起(82、90)通过所述居中开口相对于所述紧固元件的所述保持容纳部(28)居中。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在紧固突起(82、90)被容纳在所述保持容纳部(28)中的情况下，所述相对应的强制锁定元件通过所述预紧装置再次进入强制接合。

3.如前述权利要求中的任一项所述的系统，其特征在于，作为所述紧固突起(82、90)与所述保持容纳部(28)的所述居中开口(54)的相互作用的结果，所述紧固元件从所述部件(10、10’)被抬起，并且最终抑制了所述相互相对应的强制锁定元件的所述强制锁定。

4.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述相互对应的强制锁定元件由所述紧固元件的齿部和所述部件(10、10’)的或被布置在所述部件(10、10’)上的所述中间元件(60)的齿部形成。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述紧固元件在其面向所述部件(10)的下侧上具有带有多个齿的至少一个齿排(44)，并且所述部件(10)或被布置在所述部件(10)上的所述中间元件(60)在其面向所述紧固元件的上侧上同样地具有带有多个齿的至少一个齿排(58、68)，其中所述紧固元件的和所述部件(10)的或者被布置在所述部件(10)上的所述中间元件(60)的齿排(44、58、68)可以沿着第一移动方向在不同位置彼此进入强制接合。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述紧固元件具有至少两个弹性齿臂(110)，所述至少两个弹性齿臂(110)具有被布置在其每一端部的至少一个齿(112)，并且所述部件(10’)或被布置在所述部件(10’)上的所述中间元件(60)具有带有多个齿的至少两个齿排(114)，其中随着所述齿臂(110)的弹性变形，所述弹性齿臂(110)的所述齿(112)各自可以沿着第一移动方向在不同位置与所述齿排(114)中的一个进入强制接合，其中所述弹性齿臂(110)在与之对应的齿排(114)的方向上被预紧。

7.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，提供了止动装置，所述止动装置防止所述紧固元件相对于所述部件(10、10’)或相对于被布置在所述部件(10、10’)上的所述中间元件(60)在除了沿着第一移动方向之外的其它方向上的移动。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述止动装置由所述紧固元件的和所述部件(10、10’)的或被布置在所述部件(10、10’)上的所述中间元件(60)的领口部分(46、56、66)形成，所述领口部分彼此接合。

9.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述预紧装置可以由弹性保持臂(50)形成，所述弹性保持臂(50)被形成在所述紧固元件上并且挤压所述相互相对应的强制锁定元件以使其彼此强制接合。

10.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述保持容纳部(28)的所述保持装置包括闩锁装置，所述闩锁装置被设计为与所述紧固突起(52、90)的相应闩锁装置形成闩锁。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述紧固元件包括至少部分地弹性的紧固部件(24、92)，所述至少部分地弹性的紧固部件(24、92)在安装状态下被壳体部件(22、86)容纳，其中用于闩锁在所述紧固突起(52、90)上的所述闩锁装置被形成在内壁上，所述内壁限定所述紧固部件(24、92)的和/或所述壳体部件(22、86)的所述保持容纳部(28)，并且其中所述紧固部件(24、92)和所述壳体部件(22、86)各自具有至少一个力传递表面(34、36、38、40、98、100)，其中所述力传递表面(34、36、38、40、98、100)在安装状态下彼此面对并且传递至少一个操作上发生的拉力，其中所述力传递表面(34、36、38、40、98、100)各自位于相对于所述保持容纳部(28)的插入方向倾斜或弯曲的平面内。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述壳体部件(22)形成所述紧固元件的一部分，其中所述强制锁定元件被形成在所述壳体部件(22)上。

13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述壳体部件(86)形成所述部件(10’)的一部分。

14.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，

-与所述紧固元件的强制锁定元件相对应的所述强制锁定元件被形成在中间元件(60)的上侧上，所述上侧在所述预安装位置面向所述紧固元件，所述中间元件(60)被布置在所述部件(10)上并具有用于引导通过所述紧固突起(82)的孔(64)，

-所述中间元件(60)在所述预安装位置在其背离所述紧固元件的下侧上具有另外的强制锁定元件，其中所述部件(10)在其面向所述中间元件(60)的上侧上具有与所述中间元件(60)的另外的强制锁定元件相对应的另外的强制锁定元件，

-提供了预紧装置，所述预紧装置在所述中间元件(60)在所述部件(10)上的所述预安装位置将所述相互相对应的另外的强制锁定元件预紧成强制接合，结果防止了所述中间元件(60)相对于所述部件(10)沿第二移动方向的横向位移，以及

-所述中间元件(60)中的所述孔(64)具有在所述紧固突起(82)的插入方向上至少部分地削锥的另外的居中开口(72)，在插入所述中间元件(60)中的所述孔(64)的过程中所述紧固突起(82)碰到所述居中开口，并且在暂时抑制所述相互相对应的另外的强制锁定元件的强制连接并且在所述中间元件(60)沿第二移动方向的横向位移的情况下，所述紧固突起(82)通过所述居中开口相对于所述紧固元件的所述保持容纳部(28)居中。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述第二移动方向垂直于所述第一移动方向延伸。

16.如权利要求14和15中的任一项所述的系统，其特征在于，当所述紧固突起(82)碰到所述紧固元件的保持容纳部(28)的居中开口(54)时，所述另外相对应的强制锁定元件通过所述另外的预紧装置再次进入强制接合。

17.如权利要求14至16中的任一项所述的系统，其特征在于，作为所述紧固突起(82)与所述中间元件(60)的另外的居中开口(72)的相互作用的结果，所述中间元件(60)与所述紧固元件一起从所述部件(10)被抬起，并且最终抑制了所述另外的相互相对应的强制锁定元件的强制锁定。

18.如权利要求14至17中的任一项所述的系统，其特征在于，所述另外的相互相对应的强制锁定元件由所述中间元件(60)的齿部和所述部件(10)的齿部形成。

19.如权利要求14至18中的一项所述的系统，其特征在于，所述中间元件(60)在其面向所述部件(10)的下侧上具有带有多个齿的至少一个齿排(70)，并且所述部件(10)在其面向所述中间元件(60)的上侧上同样地具有带有多个齿的至少一个齿排(74)，其中所述中间元件(60)的和所述部件(10)的齿排(70、74)可以沿着所述第二移动方向在不同位置彼此进入强制接合。

20.如权利要求14至19中任一项所述的系统，其特征在于，提供另外的止动装置，所述另外的止动装置防止所述中间元件(60)相对于所述部件(10)在除了沿着所述第二移动方向之外的其它方向上的移动。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述另外的止动装置由所述中间元件(60)的和所述部件(10)的彼此接合的领口部分(76、80)形成。

22.如权利要求14至21中的任一项所述的系统，其特征在于，所述另外的预紧装置由弹性保持臂(78)形成，所述弹性保持臂(78)被形成在所述部件(10)上并且挤压所述另外的相互相对应的强制锁定元件以使其彼此强制接合。