CN110573753A - 连接夹 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种凹形抓夹(1)，其适于以锁定方式自动保持凸形抓元件(10)的抓头(12)，并且适于自动紧固在部件开口O中。为此，抓夹(1)配备有至少三个弹性设计的条形抓臂(20)，所述抓臂在一侧连接在一起。每个抓臂(20)的相应设置的紧固端(50)包括用于部件开口O的边缘的径向向外开口的接收槽(52)。球头(12)借助于颈区(42)保持在接收区域(40)中，颈区(42)具有类似于倒置的截头棱锥体形状。
Description
技术领域
本发明涉及一种凹形连接夹、该凹形连接夹与凸形连接元件之间的连接、以及该连接夹的制造方法及其连接方法。
背景技术
在现有技术中，与球头销结合的各种插入式接头是已知的。在DE 19 836 108A1中公开了相应的示例。插入式接头紧固在部件开口中或紧固在与其相适应的壳体中。这打开了可以适应于相应应用的不同安装选项。然而，缺点在于，用于插入式接头的壳体在安装空间和制造方面是复杂的。另一方面，有利的是，球头销可以插入到插入式接头中，而与其定向无关，即，与插入式接头和球头销之间的旋转角度定向无关。另一缺点是这种类型的插入式接头仅提供有限的保持力。插入式接头由弹性体组成，以便能够有利地连接和释放球头。然而，该弹性体还提供接头、壳体的保持力以及用于连接的部件的阻尼特性，这总体上要求在材料构造上作出妥协。根据应用情况，这导致球头与插入式接头意外分离。
DE 2 230 309和EP 2 482 402 B1中描述的紧固夹仅提供金属的解决方案。此外，这些紧固夹单独提供连接而不需要接收连接销等。由于紧固夹由金属构成，因此它们提供了高稳定性的连接，同时提供了弹性公差补偿。不利的是：这些紧固夹限于有限厚度的部件。这是因为这些紧固夹必须各自通过待彼此连接的部件中的开口完全接合，以便能够将这些部件彼此紧固。
US 2008/0028577A1中也描述了类似的至少两级连接夹。该连接夹以定向约束的方式插入到彼此对准的两个开口中。对于两个开口，借助于该连接夹可以调节不同的紧固阶段。
从US 5,722,124和US 2010/0196090 A1中已知两件式连接夹。它们由金属组成，并因此提供高的保持力。由于所选择的角形的截面形状，凹形连接头和凸形连接元件仅在一定的旋转角定向上彼此配合。这增加了安装工作量，但是没有实现连接头的更高的保持力。
DE 20 315 778 U1将金属弹簧夹与弹性体保持器结合在具有球头的插入式接头中。金属弹簧夹能够实现球头的高保持力和在自由旋转角度定向上的插入。由弹性体或塑料制成的保持器有助于振动阻尼。虽然在保持器中安装连接头是必要的，但是在连接头的制造中金属和弹性体的组合也涉及高的制造工作量。
因此，本发明的目的是提供一种连接头，该连接头可以用很少的工作量制造，并且尽管很少的安装工作量，但提供高的连接质量和可靠的保持力。
发明内容
上述目的通过根据独立权利要求1的凹形连接夹、通过根据独立权利要求7的凹形连接夹和凸形连接元件之间的连接、通过根据独立权利要求12、15和16的凹形连接夹的制造方法以及通过根据独立权利要求17的该凹形连接夹的连接方法来解决。本发明的有利设计和进一步发展源自以下描述、附图和所附权利要求书。
本发明的凹形连接夹适于以自动或自锁方式保持凸形连接元件的连接头，并且适于以自动或自锁方式将其自身紧固在部件开口中。凹形连接夹有以下特征：至少三个弹性成形的条形连接臂，所述连接臂在一侧彼此连接，每个连接臂设置连接夹的紧固端并且与凸形连接元件到连接夹中的插入方向相反地延伸，即沿连接夹的开口端的方向延伸。彼此连接的连接臂的端部围绕接收空间，连接头能够可拆卸地锁定在该接收空间中，并且该接收空间在插入方向上由连接臂之间的连接限制并且在与插入方向相反的方向上由颈部限制，该颈部在形状上类似于倒置的截头棱锥体并且由条形连接臂形成。每个紧固端包括用于部件开口的边缘的径向向外开口的接收槽，该接收槽分别由彼此相对布置的径向支撑面形成，使得在插入方向上或在与插入方向相反的方向上施加在连接夹上的载荷能够以稳定的方式转移到部件中。
本发明优选的凹形连接夹的特征在于由弹簧片或弹性塑料制成的简单结构。以径向方式从中心点延伸的多个连接臂被成形为使得它们同时提供用于凸形连接元件的连接头的接收空间以及连接夹在部件开口中的紧固。基于连接夹的材料选择以及连接臂的条形和伸长结构，凹形连接夹根据其自身的结构设计为部件开口中的凹形连接夹本身和凸形连接元件的连接头产生足够的紧固力。由于接收空间由条形连接臂限定和限制，但是不将该接收空间的形状限定为与待接收的凸形连接元件的连接头互补，所以凹形连接夹开启了能够以相同的保持力接收凸形连接元件的不同形状的连接头的可能性。这也由以下事实来支持，即接收空间的在形状上类似于倒置的截头棱锥体的颈部提供了足够的和适当定向的邻接面，使得以均匀的方式周向地支撑所接收的连接头。此外，颈部的这种形状(其形状类似于倒置的截头棱锥体)实现了连接头优选地被压入接收空间中，使得连接头能够抵靠连接臂的互连端部。连接臂在接收空间中的径向向内且沿插入方向作用的保持力由连接臂的紧固端支持。这是因为一旦紧固端锁定到部件开口的边缘，部件开口本身就限制了连接臂径向向外偏转的可能性。以这种方式，尽管例如当插入凸形连接元件时以及当在两个部件之间建立连接用于公差补偿时，连接臂的一定的径向向外指向的弹性仍然是可能的，但是连接臂的与径向向外指向的偏转相反指向的弹簧力或保持力随着径向向外指向的偏转的增加而增加。一方面，这支持了连接头在接收空间中的可靠锁定，另一方面，这支持了紧固端在部件开口中的可靠和一致的保持。
为了确保连接夹可靠地保持在部件开口的边缘上或边缘处，彼此相对布置的径向支撑面形成接收槽。径向支撑面优选地朝向彼此倾斜地布置。以这种方式，径向支撑面产生部件开口的边缘的夹紧，该部件开口的边缘布置在径向支撑面之间并且插入到接收槽中。此外，径向支撑面朝向彼此倾斜的布置确保了不同厚度的部件可以插入到接收槽中。因此，连接夹优选地是普遍适用的。如果部件厚度是已知的，则也优选地将径向支撑面布置成彼此平行。
根据本发明的优选实施例，连接臂的互连端部与插入方向相反地移位或布置成偏移到接收空间中，使得连接臂伸长。
如上文已经提到的，连接臂以径向方式形成并且在共用的连接点处会聚或会合。由于该连接点是接收空间的一部分，因此其优选地为插入到接收空间中的连接头提供邻接面。为了使接收空间适应于待接收的连接头的特定尺寸或者为了增加连接臂的保持力，优选地，连接臂的连接端与连接元件的插入方向相反地移位到接收空间中。因此，邻近连接端的连接臂以曲折形方式弯曲，以确保连接端移位到接收空间中。以此方式，紧固臂是被伸长的，这对紧固臂在接收空间中的径向向内指向的弹性保持力具有有利的效果。
根据本发明的另一优选实施例，由连接臂限定的接收空间具有外径，并且紧固端的径向支撑面能够弹性回弹地径向向内移位到使得它们的剩余的径向延伸部在接收空间的外径内的程度。
根据本发明的另一优选实施例，由连接臂限定的接收空间具有外径，并且紧固端的径向支撑面能够弹性回弹地径向向内地移位到使得它们的剩余的径向延伸部大于接收空间的外径的最大程度。
从上面示出的接收空间的径向延伸部和紧固端的两个优选替代设计中可以得出，凹形连接夹可以以单侧或双侧的方式插入到部件的部件开口中。这是因为接收空间的匹配的外径和紧固端径向向内的弹性回弹偏转可能性一方面确保在接收空间首先插入或在前面插入的情况下凹形连接夹插入到部件开口中，而凹形连接夹不能穿过部件开口。这是因为紧固端，特别是远离接收空间的径向支撑面，具有足够大的优选地大于部件开口的直径的径向延伸部，使得连接夹不能穿过部件开口。如果部件仅提供单侧可用，则这是特别重要的。因此，接收空间的径向延伸部和紧固端的延伸部都与部件开口匹配。
然而，同样优选地，径向支撑面的远离接收空间的径向延伸部也确保将连接夹沿与连接元件插入到接收空间中的方向相反的方向插入到部件开口中。为此，紧固端弹性回弹地径向向内变形到这样的程度：使得它们的径向或侧向延伸部小于部件开口的直径。在这种情况下，优选地减小径向支撑面的径向延伸部，尽管结果是失去了用于部件上的连接夹的支撑面。一旦紧固端已经足够深地插入到部件开口中，释放使得它们径向向外弹出，使得部件开口的边缘被接收在各个紧固臂的紧固槽中。相应布置的径向支撑面确保在该紧固之后，连接夹不能在轴向方向上从部件开口中压出。
根据本发明的另一优选实施例，连接臂经由以直的或弯曲的方式延伸的倾斜区段从颈部过渡到紧固端。优选地，由于这些倾斜区段布置成与插入方向相反的连接夹的纵向轴线成锐角，因此它们形成用于凸形连接元件的连接头的支撑插入斜面。这是因为在将凸形连接元件插入到连接夹的过程中，连接头沿着这些倾斜区段滑动并且径向向外按压紧固臂。一旦凸形连接头克服了形状类似于倒置的截头棱锥体的颈部，紧固臂就再次径向向内弹出并且优选地以平坦的、选择性的或线性的支撑方式邻接在凸形连接元件的轴上。
根据凹形连接夹的另一优选实施例，连接臂的连接端在接收空间中形成平坦的邻接面或轴向向外拱的邻接面或轴向向内拱的邻接面或具有用于连接头的一部分的接收孔的邻接面。
特别地，接收空间内的非平坦邻接面支持凸形连接元件的连接头的附加稳定性。这是因为拱形邻接面以及具有接收孔的邻接面优选地确保接收在接收空间中的凸形连接元件的连接头的径向锁定。因此，拱形邻接面在连接夹的纵向轴线的方向上拱出或进入接收空间。拱形邻接面的延伸和/或弯曲和/或深度优选地适合于连接销的头部的形状。特别优选地，拱形邻接面形成为与连接头的与之接合的部分互补。这样，由于对连接的部件之间的公差补偿，连接夹上的横向力和载荷被更好地引入连接夹中，并且通过连接夹的变形被补偿。
此外，本发明包括凹形连接夹和凸形连接元件之间的连接，其中连接夹紧固在具有开口直径的部件开口中，其中连接夹有以下特征：至少三个弹性成形的条形连接臂，所述连接臂在一侧彼此连接，每个连接臂设置连接夹的紧固端并且与凸形连接元件到连接夹中的插入方向相反地延伸。互连的连接臂围绕接收空间，连接头能够可释放地锁定在该接收空间中，并且每个紧固端包括用于部件开口的边缘的径向向外开口的接收槽，该接收槽分别由彼此相对布置的径向支撑面形成。连接夹在接收空间的部分中具有小于部件开口的开口直径的最大外径，和/或紧固端的远离接收空间的径向支撑面具有径向延伸部，并且能够弹性回弹地径向向内移位到这样的程度：使得连接夹在紧固端的部分中的总径向延伸部小于部件开口的开口直径。
如上面已经描述的，本发明优选的凹形连接夹可以以单侧或双侧的方式插入到部件开口中。为此，接收空间的外径根据部件开口的开口直径来确定尺寸。如果凸形连接元件允许接收空间的相应外径，则接收空间的外径被选择为小于部件开口的开口直径。以这种方式，连接夹可以容易地插入到部件开口中，使得紧固端可以自动地锁定到部件开口的边缘或在部件开口的边缘处锁定。在该过程的情况下，如果径向支撑面在径向方向上延伸超过接收空间的外径，则是有利的。当紧固臂的紧固端径向向内弹性变形到其最大值时，也应该是这种情况。因为以这种方式确保了连接夹不能穿过部件开口。然而，同样优选地，紧固端，特别是紧固端的径向支撑面，在径向向内指向的最大弹性变形处具有比部件开口小的径向延伸部。因为，即使在这些条件下，连接臂的紧固端也自动地锁定到部件开口的边缘或在部件开口的边缘处锁定。此外，这种构造使得连接夹也可以沿与插入方向相反的方向安装在部件开口中。
根据本发明连接的另一优选实施例，连接销包括销轴，该销轴具有与销头关联的轴直径。紧固端的彼此相对布置的径向支撑面通过轴向腹板彼此连接，所述轴向腹板布置在部件开口内并且在径向方向上具有腹板厚度，其中所述腹板厚度适用：0.8DO≤DSchaft+2·dSteg≤DO。
一旦凸形连接元件已经插入凹形连接夹中，凸形连接元件的销轴和连接夹的紧固端都布置在部件开口内。优选地，部件开口的直径与布置在部件开口内的销轴的直径和紧固臂的厚度相匹配。这意味着，尽管部件开口的开口直径允许凸形连接元件的插入，但是当凸形连接元件被插入时，凹形连接夹不能再从部件开口移除。这是因为部件开口的有限直径确保了连接夹的紧固不能径向向内充分偏转以从紧固槽中释放部件开口的边缘。因此，由于其构造，一旦凸形连接元件被锁定在连接夹中，连接夹还提供防止从部件开口脱离的自锁机构。
此外，本发明优选地，销头至少在至少三个连接臂的连接处和接收空间的颈部处邻接在接收空间内，接收空间的颈部在形状上类似于倒置的截头棱锥体。根据本发明的另一优选实施例，销轴锥形地过渡到销头中，并且连接臂的在接收空间和紧固端之间的倾斜区段适于销轴的锥形部分。销轴和连接夹的形状的这种优选适配在凸形连接元件和凹形连接元件之间提供了附加的支撑邻接面。这增加了稳定性，并因此增加了所建立的连接的寿命或仅增加了可靠性。
根据本发明的另一优选实施例，连接夹具有在接收空间下方的夹紧点，该夹紧点利用径向向内布置的夹紧面接合连接销。
进一步优选地，本发明公开了一种凹形连接夹的制造方法，包括以下步骤：提供弹簧片材，冲压出具有从共用的连接区段径向延伸的多个条的平面形状，或者冲压出多个条，并且在连接区段中连接所述多个条，弯曲所述多个条，使得它们限定接收空间并且终止于紧固端，每个紧固端包括在相邻径向支撑面之间的径向向外开口的接收槽。
本发明优选地，凹形连接夹由弹簧片通过冲压制成。一旦互连的紧固臂被冲压出并且因此从共用的连接点径向延伸，这些连接臂就以这样的方式弯曲：使得它们在它们的组合中限定接收空间和各个紧固端。因此，该制造方法基于传统的片材形成方法，并且因此在其实施中是有效的，并且只需要很少的工作量。此外，优选地以这种方式制造整体的或一体的连接夹。
根据不同的制造过程，制造片材条或其它材料条，以便后面用这些材料条制造连接臂。优选地由塑料制成的这些片条或材料条各自形成连接臂或形成成对地彼此连接的两个连接臂。连接臂然后在共用的连接点中通过接合彼此连接。为此，可以使用能够产生可加载的连接的所有可行方法。因此，连接夹形成为几个部分。该优选的制造过程与整体生产连接夹相比具有节省材料的优点。
以相同的方式，本发明还优选通过由具有有利的弹性弹簧特性的塑料注射成型来制造凹形连接夹。因此，注射模具提供了凹形连接元件的上述形状特征。
本发明还公开了该连接夹的另外的制造方法。根据第二制造方法，首先提供模具，特别是具有限定连接夹，特别是根据上述优选实施例的连接夹的腔体的注射模具。随后，用流动的或液态的塑料或流动的或液态的金属填充模具的腔体，并且通过冷却或塑料中的交联反应来固化模具的腔体中的塑料或金属。最后，将连接夹从模具的腔体中脱模。
根据用于凹形连接夹的另一创造性制造过程，在第一步骤中，提供长度和宽度对应于一个连接臂或对应于彼此连接的一对两个连接臂的热塑性材料的多个坯件。此后，在模具中通过供应热量将各个坯件机械热成形为连接臂，并通过接合工艺在共用的连接点接合连接臂。在连接夹的塑料已经硬化或固化之后，将连接夹从模具中脱模。
本发明还公开了一种凹形连接夹与包括部件开口的部件的连接方法。该连接方法包括以下步骤：在接收空间首先插入或在前面插入的情况下将连接夹插入到部件开口中，直到紧固端锁定到部件开口的边缘或在部件开口的边缘处锁定，或者在径向方向上将紧固端压缩到小于部件开口的直径的径向程度，并且在紧固端首先插入或在前面插入的情况下将连接夹插入到部件开口中并且将紧固端锁定到部件开口的边缘或在部件开口的边缘处锁定。
附图说明
参照附图更详细地解释本发明的优选实施例。其中：
图1是本发明凹形连接夹的优选实施例的立体图，
图2是本发明凹形连接夹的优选实施例的另一立体图，
图3是图2的连接夹的顶视图，
图4是图2的凹形连接夹的侧视图，
图5以局部剖视图示出了图4的侧视图，
图6是用于连接到部件的凸形连接元件和本发明优选的凹形连接夹的连接的优选实施例，
图7是图6的连接件的局部剖视图，
图8是根据本发明的凹形连接夹的另一优选实施例，
图9是由凹形连接夹、凸形连接元件和具有部件开口的部件组成的优选连接的分解图，
图10是图9的各元件的另一立体图，
图11示出了借助于本发明优选的凹形连接夹和凸形连接元件的两个部件A、B的连接的优选实施例，
图12a-12c示出了用于优选的凹形连接夹的不同制造方法的优选实施例的各种流程图，以及
图13a、13b是在部件开口中的连接夹的安装方法的优选实施例的两个流程图。
具体实施方式
图1示出了凹形连接夹1的优选实施例。这用于接收和紧固凸形连接元件10，优选具有球头12、销轴16和设置在它们之间的颈部14的球销10。在这种情况下，伸长的并且与轴和/或颈部相比包括加厚的头部的凸形连接元件10也是可能的。由于凹形连接夹1固定在部件A的开口O中，并且球销10连接到第二部件B(未示出)，所以部件A和B能够经由凹形连接夹1和球销10可靠且容易地连接。
根据本发明的优选实施例，凹形连接夹1由金属弹簧片构成(制造步骤H1)。优选地，凹形连接夹1的基本轮廓从弹簧片冲压出(步骤H2)，以便随后被弯曲(步骤H3)成想要的形状。因此，优选地，连接夹1被整体地或一体地设置。由于弹簧片的厚度是可选择的，因此能够特别地调节凹形连接夹1的各个部件的弹性力。另外，优选地，通过所使用的金属类型来调节凹形连接夹1的弹性弹簧力和特性。在本文中，除了提供由金属制成的连接夹1之外，还优选地用能够以类似的弹性方式实现的塑料来设置该连接夹1。为此，通过注射成型来制造连接夹1。
凹形连接夹1包括至少三个连接臂20。还优选地提供更大数量的连接臂20。通常，连接臂20以均匀间隔的方式绕连接夹1的纵向轴线布置。根据本发明的优选实施例，图1至图8所示的连接夹有四个连接臂20。在从弹簧片冲压之后，优选地，连接臂20从连接臂20的共用连接点30开始径向延伸。连接点30限定了每个连接臂20的端部。另外，连接点30在凹形连接夹1的接收空间40中限定用于球头12的内邻接点42或者也限定顶板。
作为连接夹1的一体成形的替代方案，连接臂20单独地或成对地制造。在连接点30处，连接臂20通过接合(即铆接、铆合、焊接、粘接)彼此连接。因此，如果在连接夹1的制造过程中单独地或成对地制造紧固臂20，则还提供将连接臂20彼此接合的步骤。
连接臂20从共用连接点30与球销10插入凹形连接夹1的插入方向RE相反地延伸。连接臂20通过其走向分别限定接收空间40和每个连接臂20的紧固端50。一旦球头销10的球头12沿插入方向RE插入到连接夹1中，接收空间40就接收球头销10的球头12。
接收空间40在图4和图5中的侧视图示出。从插入方向RE看，接收空间40在其上端由多个连接臂20的连接点30限定。一旦凸形连接元件的头部(这里优选为球销10的球头12)插入到接收空间40中，该凸形连接元件的头部自动地锁定在接收空间40中。为此，优选规则布置的连接臂20在接收空间40的下端处形成颈部42，该颈部42在形状上类似于倒置的截头棱锥体。
优选地，连接臂20产生径向向内指向的弹簧力。该径向向内指向的弹簧力与颈部42中的连接臂20的倾斜区段22结合将球头12压靠或推动抵靠连接点30，优选地，连接点30也被当作顶板。因此，优选地，球头12没有间隙地保持在顶板或连接点30处的邻接部与颈部42，即位于连接臂20的倾斜区段22处的邻接点之间，所述颈部42在形状上类似于倒置的截头棱锥体。当然，也可以保持球头12不与顶板邻接，但是这提供了较小的稳定性。
为了以稳定的方式支撑球头12抵靠顶板或连接点30，优选地，顶板在插入方向RE上(即，在连接夹1的轴向方向上)提供拱形部或弯曲部32。该弯曲部适合于球头12的直径，以便实现最佳或理想的支撑效果。作为对此的替代，优选地，在顶板中提供开口。该开口(未示出)大到开口边缘靠在球头12上。弯曲部32和开口边缘(未示出)稳定并支撑球头12抵抗侧向或横向力。另外，它们支持根据上述实施例的球头12在接收空间40中的无间隙的定位。该技术效果优选地也可以通过这样的事实，即，顶板的弯曲部轴向向内拱起，即进入接收空间42来实现。优选地，该弯曲部接合在连接头或球头12的面向弯曲部的表面部分中的匹配凹部中。以相同的方式，代替轴向向内指向的弯曲部，优选地提供销或突起，然后，无论其形状如何，其都接合在连接头的适配凹部中。
基于球头12优选无间隙地紧固在接收空间40中，部件A和B之间的公差补偿是可能的。这是因为当球头12保持在接收空间40中时，凹形连接夹1弹性地屈服于沿其纵向轴线方向的力或沿径向方向的横向力，以便补偿这些力以及部件A和B之间的可能的公差。优选地，还可以通过连接夹1的弹簧特性来补偿球销10的纵向轴线与凹形连接夹1的纵向轴线之间的角度对准。在这种情况下，连接夹1根据球销10的倾斜而弹性变形。优选地，连接臂20的倾斜区段24也支持连接夹1的弹性，所述倾斜区段24将接收空间40与紧固端50连接。
通过连接臂20的所述区段24，可能的公差、安装误差和力经由紧固端50传递到部件A。这是因为，通过将球头12优选牢固地保持在接收空间40中，连接臂20屈服于由球头12施加的机械载荷，从而为连接提供了缓解。
根据本发明的另一优选实施例，连接件30或者顶板与插入方向RE相反地移位到接收空间40中。连接臂20的曲折形部分21确保顶板的相应保持，曲折形部分21形成顶板和连接臂之间的过渡(见图1)。通过这种构造，接收空间40可以被调节到待接收的连接头12的特定尺寸。此外，优选地，连接臂20的保持力和弹簧特性借助于曲折形部分21来适配。这是因为曲折形部分使连接臂20伸长，并使得区段24、26能够选择性地伸长或缩短以及它们的杠杆作用。因此，连接臂20的可实现的径向力可构造用于特定的连接。
区段22、24以径向向内指向的角连接。这分别形成每个连接臂20的一个夹紧点26，该夹紧点26邻近颈部16接合凸形连接元件10。另外，优选地，倾斜区段24适合于销轴16的锥形部分，以便于相互支撑。
从图6中可以看出，每个紧固端50包括径向向外开口的接收槽52。如果凹形连接夹1插入到部件开口O中，优选地，接收空间42首先插入或在前面插入，则连接臂20以及因此紧固端50首先径向向内弹性变形。一旦部件开口的边缘与接收槽52对准，连接臂20就径向向外弹出，并且部件开口O的边缘被接收在接收槽52中。
接收槽52由彼此相对布置的两个径向支撑面54限定。优选地，径向支撑面54、57朝向彼此倾斜地布置。这样，径向支撑面54、57产生部件开口O的边缘的夹紧，部件开口O的边缘布置在径向支撑面54、57之间并插入到接收槽52中。此外，径向支撑面54、57朝向彼此倾斜的布置确保了不同厚度的部件能够插入到接收槽52中。优选地，这允许连接夹1被普遍适用。如果部件厚度是已知的，则也优选地将径向支撑面54、57布置成彼此平行。此外，优选地，径向支撑面54在连接臂20处将连接夹1的机械载荷转移到部件A中。径向支撑面54的尺寸可以根据载荷的类型和强度来调节。
此外，径向支撑面54的尺寸，特别是它们的径向延伸部，根据连接夹1在部件开口O中的安装来设定。根据图9和图10所示，优选地，连接夹1沿插入方向RE插入或放入部件开口O中。为此，接收空间40的最大外径Da小于或等于部件开口O的直径DO。因此，凹形连接夹1可以插入或放入部件开口O中，其中接收空间40首先插入或放入或在前面插入或放入。
由于连接臂20的倾斜区段24向外倾斜，所以它们径向向外延伸超过部件开口O的直径DO。因此，当插入连接夹1时，它们被部件开口O的边缘径向向内弹性挤压，直到当紧固端50径向向外弹时，部件开口O的边缘分别接合在紧固端50的接收槽52中。优选地，由于紧固端50在空载状态下布置在围绕连接夹1的纵向轴线的假想圆上，该假想圆的直径大于部件开口O的直径，因此紧固端牢固地邻接在部件开口O的边缘处。
为了确保在连接过程中将连接夹1牢固地保持在部件开口O中，径向面54的最小径向延伸部R54大于部件开口O的直径(参见图10)。这确保了尽管紧固端50被径向压缩，但是连接夹1不能穿过部件开口O。
然而，也优选将径向面54的径向延伸部R54设置成小于部件开口O的直径。在这种情况下，必须确保连接夹1不穿过部件开口。
径向面54的后一径向延伸部R54还开启了将凹形连接夹1与插入方向RE相反地插入到部件开口O中的优选可能性。在这种情况下，紧固端50在插入之前被径向压缩，使得它们的径向延伸部R54小于部件开口O的直径。一旦接收槽52布置成与部件开口O的边缘相对，紧固端50就被释放，并且接收槽52分别接收部件开口O的边缘。
图6和图7示出了根据上述方法建立的连接。从图6中的剖视图可以看出，销轴16与紧固槽52的轴向腹板56一起几乎完全填充部件开口O的直径DO。这确保了球销10将连接夹1保持在部件开口O中，并且因此将其自身保持在连接中。这是因为在将球销10安装在连接夹1中之后，连接夹1不再能够从部件开口O中移除。为此，销轴16具有轴厚度DSchaft，优选地，该轴厚度DSchaft适用0.8·DO≤DSchaft+2·dSteg≤DO。在此，dSteg是指接收槽52的轴向腹板56的径向厚度。由于销轴16的优选尺寸、轴向腹板56的厚度dSteg和部件开口O的直径，部件开口O中的空间没有大到足以使紧固端50径向向内移位到使得部件开口O的边缘能够从紧固端50的接收槽52释放的程度。因此，插入有连接销10的连接夹1不能从部件开口O中释放。优选地，还通过面向接收空间42的径向支撑面57的径向长度来防止连接夹1从部件开口O释放(参见图5、图6)。如果径向支撑面57的径向长度与销轴16的直径DSchaft一起大于部件开口O的直径DO，则具有插入的连接销10的连接夹1不能从部件开口O中释放。因此，球销10和连接夹1的组合提供了两个部件A、B之间的自锁连接。
图8中示出了连接夹的另一优选实施例。优选地，连接臂20的连接件30形成为球窝以接收球销10的球头12。优选地，连接夹1具有四个均匀间隔的连接臂20。彼此相对布置的两个连接臂20形成颈部42，颈部42将球头12压入接收空间40(这里为球窝)中。倾斜区段24还支持连接夹1插入到部件开口O中。优选地，当部件开口O的边缘被接收在接收槽52中时，径向面54搁置在部件(未示出)处。由于径向面54的优选曲线形状，这些径向面54非平坦地或非平面地邻接部件。由此，优选地补偿不同的部件厚度，因为这也通过上述径向面54、57实现。
参见图11，连接夹1也适用于安装在具有稳定顶层A的夹层板A’中。顶层A对应于具有部件开口O的部件A(见上文)。当根据上述实施例的连接夹1被紧固到顶层A时，连接夹1被接收在泡沫层A’或蜂窝材料层A’内。为此，在材料层A中提供相应的腔体H以接收连接夹1。
参考图12a中的流程图，其示出了凹形连接夹1的制造方法的优选实施例，制造步骤可以总结如下：在步骤H1中提供弹簧片材，在步骤H2中冲压出具有多个条20的平面形状，所述多个条20从共用连接点30径向延伸到后面的连接臂，并且弯曲所述多个条20使得它们限定接收空间40并终止于紧固端50，每一所述紧固端50包括在相邻径向支撑面54之间的径向向外开口的接收槽52(步骤H3)。
本发明还公开了使用图12b中的流程图进行说明的连接夹1的另一种制造方法。图12B示出了制造方法的优选实施例，其可由其它步骤补充。根据第二制造方法，首先(步骤HA)提供模具，特别是注射模具，其具有限定连接夹1，特别是根据上述优选实施例的连接夹1的腔体。随后，用液态的或流动的塑料、或液态的或流动的金属填充模具的腔体(步骤HB)，并且通过冷却(步骤HC1)或塑料中的交联反应(步骤HC2)来固化或硬化模具的腔体中的塑料或金属。最后，从模具的腔体中脱模连接夹(步骤HD)。
根据凹形连接夹1的另一创造性的制造过程(图12c)，在第一步骤HI中提供长度和宽度对应于连接臂或一对两个互连的连接臂的热塑性材料的多个坯件。然后，在模具中通过供应热量将各个坯件机械热成形(步骤HII)为连接臂，并且通过接合工艺将连接臂20接合(步骤HIII)在共用的连接点30中。优选地，接合工艺包括热接合或粘合剂接合。在连接夹1的塑料已经固化或硬化(步骤HIV)之后，将连接夹1从模具中脱模(步骤HV)。
在图13中以流程图的形式总结了凹形连接夹与具有部件开口O的部件A的两种可选的优选连接方法。根据第一优选实施例，首先，在接收空间40在前面的情况下将凹形连接夹1放入部件开口O中(I1)，直到紧固端50锁定在部件开口O的边缘处(I2)。
作为对此的替代，还优选地，紧固端50首先在径向方向(II1)上被压缩。优选地，紧固端50被压缩到小于部件开口O的直径的径向延伸部。在接下来的步骤II2中，将连接夹1插入到部件开口O中，其中紧固端50首先被插入或在前面被插入。一旦接收槽52被布置为与部件开口O的边缘相对，紧固端50就锁定在部件开口O的边缘处，并且紧固端50也被径向释放(II3)。
附图标记列表
1凹形连接夹、10球销、12球头、14颈部、16销轴、20连接臂、21曲折形部分、22颈部的倾斜区段、24倾斜区段、30连接点、32弯曲部、40接收空间、42颈部、50紧固端、52接收槽、54径向支撑面、56轴向腹板、57径向面、A/B部件、O部件开口、H腔体、DA接收空间的外径、Do部件开口的直径、R54径向面54的径向延伸部。
Claims (17)
1.一种凹形连接夹(1)，其适于以自动锁定的方式保持凸形连接元件(10)的连接头(12)并且以自动锁定的方式将其自身紧固在部件开口(O)中，其中所述连接夹(1)包括以下特征：
a.至少三个弹性成形的条形连接臂(20)，所述连接臂(20)在一侧彼此连接，每个连接臂(20)设置所述连接夹(1)的紧固端(50)并且与所述凸形连接元件(10)到所述连接夹(1)中的插入方向(RE)相反地延伸，
b.所述连接臂(20)的互连端部围绕接收空间(40)，所述连接头(12)能够可释放地锁定在所述接收空间(40)中，并且所述接收空间(40)在所述插入方向(RE)上由所述连接臂(20)之间的连接限制并且在与所述插入方向(RE)相反的方向上由颈部(42)限制，所述颈部(42)在形状上类似于倒置的截头棱锥体并且由所述条形连接臂(20)形成，
c.每个所述紧固端(50)包括用于部件开口(O)的边缘的径向向外开口的接收槽(52)，所述接收槽(52)分别由彼此相对布置的径向支撑面(54)形成，使得在所述插入方向(RE)上的所述连接夹(1)的载荷能够以稳定的方式转移到部件(A)中。
2.根据权利要求1所述的连接夹(1)，其中所述连接臂(20)的所述互连端部与所述插入方向(RE)相反地移位到所述接收空间(40)中，使得所述连接臂(20)伸长。
3.根据权利要求1或2所述的连接夹(1)，其中由所述连接臂(20)限定的所述接收空间(40)具有外径，并且所述紧固端(50)的所述径向支撑面(54)能够以弹性回弹的方式径向向内移位到使得它们的剩余的径向延伸部在所述接收空间(40)的所述外径内的程度。
4.根据权利要求1或2所述的连接夹(1)，其中由所述连接臂(20)限定的所述接收空间(40)具有外径，并且所述紧固端(50)的所述径向支撑面(54)能够以弹性回弹的方式径向向内移位到最多使得它们的剩余的径向延伸部大于所述接收空间(40)的所述外径的程度。
5.根据前述权利要求之一所述的连接夹(1)，其中所述连接臂(20)经由以直的或弯曲的方式延伸的倾斜区段(24)从所述颈部(42)过渡到所述紧固端(50)。
6.根据前述权利要求之一的连接夹(1)，其中所述连接臂(20)的连接端在所述接收空间(40)中形成平的邻接面(30)或轴向向外拱的邻接面(22)或轴向向内拱的邻接面或具有用于所述连接头(12)的一部分的接收孔的邻接面。
7.一种凹形连接夹(1)和凸形连接元件(10)之间的连接，其中所述连接夹(1)紧固在具有开口直径DO的部件开口(O)中，其中所述连接夹(1)包括以下特征：
a.至少三个弹性成形的条形连接臂(20)，所述连接臂(20)在一侧彼此连接，每个连接臂(20)设置所述连接夹(1)的紧固端(50)并且与所述凸形连接元件(10)到所述连接夹(1)中的插入方向(RE)相反地延伸，
b.互连的连接臂(20)围绕接收空间(40)，所述连接头(12)能够可释放地锁定在所述接收空间(40)中，以及
c.每个所述紧固端(50)包括用于所述部件开口(O)的边缘的径向向外开口的接收槽(52)，所述接收槽分别由彼此相对布置的径向支撑面(54)形成，其中
d.所述连接夹(1)在所述接收空间(40)的部分中具有最大外径，所述最大外径小于所述部件开口(O)的开口直径DO或/和
e.所述紧固端(50)的远离所述接收空间(40)的所述径向支撑面(54)具有径向延伸部并且能够以弹性回弹的方式径向向内移位到使得所述连接夹(1)在所述紧固端(50)的部分中的总径向延伸部小于所述部件开口(O)的所述开口直径DO的程度。
8.根据权利要求7所述的连接，其中连接销(10)包括销轴(16)，所述销轴(16)具有与销头(12)和所述紧固端(50)的所述径向支撑面(54)关联的轴直径，所述径向支撑面(54)彼此相对布置，所述径向支撑面(54)通过轴向腹板(56)连接，所述轴向腹板(56)布置在所述部件开口(O)内并且在径向方向上具有腹板厚度dSteg，其中所述腹板厚度适用0.8DO≤DSchaft+2·dSteg≤DO。
9.根据权利要求7或8所述的连接，其中所述销头(12)至少在所述至少三个连接臂(20)的连接处和所述接收空间(40)的颈部(42)处邻接在所述接收空间(40)内，所述颈部(42)的形状类似于倒置的截头棱锥体。
10.根据权利要求7至9中的一项所述的连接，其中销轴(16)锥形地过渡到销头(12)中，并且连接臂的在所述接收空间(40)和所述紧固端(50)之间的倾斜区段(24)适于所述销轴(16)的锥形部分。
11.根据权利要求7至10中的一项所述的连接，其中所述连接夹(1)具有在所述接收空间(40)下方的夹紧点，所述夹紧点与邻近所述连接销(10)的颈部(16)的径向向内布置的夹紧面接合。
12.一种凹形连接夹(1)的制造方法，包括以下步骤：
a.提供弹簧片材(H1)，
b.冲压出具有从共用的连接区段(30)径向延伸的多个条的平面形状(H2)，或者冲压出多个条并在连接区段中连接所述多个条，
c.弯曲所述多个条使得它们限定接收空间(40)并终止于紧固端(50)，每个紧固端(50)包括在相邻径向支撑面(54)之间的径向向外开口的接收槽(52)(H3)。
13.根据权利要求12所述的制造方法，其中，所述连接夹一体地或多件式地制造。
14.根据权利要求12或13所述的制造方法，具有另外的步骤：
用塑料部分地注塑成型连接臂的各个部分。
15.凹形连接夹(1)，特别是根据前述权利要求1至6之一的连接夹的制造方法，包括以下步骤：
A.提供(HA)模具，特别是注射模具，其具有限定连接夹，特别是根据前述权利要求1至6之一的连接夹的腔体，
B.用液态的塑料或液态的金属填充所述模具的所述腔体(HB)，
C.通过冷却(HC1)或所述塑料中的交联反应(HC2)固化所述模具的所述腔体中的所述塑料或金属；
D.从所述模具的腔体中脱模(HD)所制造的连接夹。
16.凹形连接夹(1)，特别是根据前述权利要求1至6之一的连接夹的制造方法，包括以下步骤：
a.提供热塑性材料的多个坯件，所述多个坯件的长度和宽度对应于连接臂或一对两个互连的连接臂(HI)，
b.在模具中通过供应热量将各个坯件机械热成形(HII)为连接臂，并通过接合工艺将所述连接臂连接(HIII)在共用的连接点中，
c.硬化(HIV)所述连接夹(1)的塑料，以及
d.将连接夹从所述模具中脱模(HV)。
17.用于凹形连接夹(1)、特别是根据前述权利要求1至6之一的连接夹到具有部件开口(O)的部件的连接方法，包括以下步骤：
i)在接收空间(40)在前的情况下将所述连接夹(1)插入(I1)到所述部件开口(O)中，直到紧固端(50)锁定(I2)在所述部件开口(O)的边缘处，或者
ii)将所述紧固端(50)在径向方向上压缩(II1)到小于所述部件开口(O)的直径的径向延伸部，并且在所述紧固端(50)在前的情况下将所述连接夹(1)插入(II2)到所述部件开口(O)，并且将所述紧固端(50)锁定(II3)在所述部件开口(O)的边缘处。
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