CN112041569A - 无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒、包括外套筒的连接元件、以及相应的连接和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件，借助于该连接元件可以将两个部件彼此连接。连接元件具有外套筒、间隔套筒和螺钉，螺钉具有第一外径和定位在螺钉的轴上的公差补偿圆盘。外套筒包括具有套筒状轴的弹性外部主体，该外部主体在第一轴向端部处具有紧固凸缘，并且具有邻近第二轴向端部处的空心圆柱形的折叠区，折叠区能够被折叠以形成压缩卷边。外套筒在紧固凸缘的区域内具有第一内径，并且在空心圆柱形的折叠区内具有小于第一内径的第二内径。第一部件可被支撑在紧固凸缘和压缩卷边之间。具有第三内径的间隔套筒位于外套筒中，邻近第二轴向端部。螺钉的第一外径小于间隔套筒的第三内径，并且第二部件可以借助于间隔套筒与连接元件的外套筒的第二轴向端部相邻地固定。公差补偿圆盘具有第二外径，该第二外径小于外套筒的第一内径并且小于间隔套筒的第三内径。螺钉和公差补偿圆盘通过这种方式以具有径向游隙的形式定位在外套筒中。

Description

无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒、包括外套筒 的连接元件、以及相应的连接和制造方法

技术领域

本发明涉及一种无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒，一种相应的连接元件，借助于该连接元件，至少第一部件和第二部件可通过螺纹连接而连接，以及相应的连接和制造方法。

背景技术

由德国实用新型9001069.8已知一种盲铆螺母，其由弹性外部主体和金属螺套组成。所述弹性外部主体具有套筒状轴，所述轴具有紧固凸缘和折叠区，所述轴可插入到支撑部件的紧固孔中，并且所述折叠区可折叠以形成构成锁定头的压缩卷边，从而一方面通过紧固法兰将盲铆螺母固定在紧固部件，另一方面通过压缩卷边将盲铆螺母固定于紧固部件。当涉及到上述盲铆螺母时，螺纹衬套被分成螺纹元件和间隔套筒，间隔套筒在折叠过程结束时抵靠紧固部件的底侧。其中将螺纹衬套配置为一个部件的实施例也是已知的。

EP1710454B1公开了一种用于支撑部件和紧固部件之间的螺纹连接的盲铆钉。该盲铆钉由具有套筒状轴的弹性外部主体构成，该轴可插入到支撑部件的紧固孔中，该轴包括紧固凸缘和折叠区，该折叠区可被折叠以形成压缩卷边，该压缩卷边可被支撑在支撑部件相对侧上。此外，盲铆钉包括设置在外部主体内的金属衬套。外部主体，例如包括热塑性弹性体的外部主体将被注射成形，从而包围衬套。在该过程中，产生外部主体的锚定突起，该锚定突起接合到衬套的锚定区域的环形穿孔中。这样，外部主体和布置在内部的衬套形成形状配合连接。当盲铆钉在螺纹连接中被轴向压缩时，在折叠区中形成压缩卷边。

在DE102016112014A1中描述了一种具有阻尼功能的紧固件，通过该紧固件，至少第一部件和第二部件可以通过螺纹连接而连接。该紧固件由以下部件组成：可弹性变形的外套筒、布置在该外套筒中的支撑套筒以及布置在外套筒中的具有伸缩部分的螺纹套筒。当在两个部件之间建立连接时，外套筒折叠，其中支撑套筒和螺纹套筒被推入彼此中。

上述连接元件的共同之处在于，外套筒布置在支撑部件中，而紧固部件邻接紧固凸缘布置。因此，关于仅可从待连接的部件的一侧接近的缺点在于，与螺钉相互作用的螺纹必须已经设置在外套筒中。这些连接元件的另一缺点在于，尤其在第一部件和第二部件之间有大量连接点的情况下，显然径向公差补偿是无法实现或者是难以实现的。

DE3784325T2描述了一种用于与第一部件和第二部件结合使用的紧固组件，每个部件都设置有开口。该紧固组件包括紧固部件、圆盘和由弹性材料制成的通道。所述紧固部件包括头部和轴，所述轴包括上部的无螺纹轴段、设置有螺纹的下部轴段以及设置在所述上部的无螺纹轴部与设有螺纹的下部轴部之间的突出装置。通道和圆盘以类似望远镜的方式分配给紧固件。通过这种布置，提供了紧固组件，该紧固组件在紧固件和圆盘之间具有明显的轴向游隙。此外，紧固组件可以布置在第一部件中，使得紧固件不从第一工件的底侧突出。紧固组件的缺点是不能实现径向公差补偿。

最后，在DE19654848A1中描述了一种具有减振的紧固孔的装配件。由橡胶弹性材料制成的套环位于紧固孔中，该套环的颈部具有近似圆柱形的圆周形状，并且被位于其通孔中的装配套管穿过，并且在紧固方向上被装配套管的头部侧的环形凸缘或者被位于装配套管中的螺钉的螺钉头与其轴间接地或直接地撞击。装配部件包括在其紧固孔的与套环颈部的一部分(即其固定部分)侧面的部分中的底切。分配给固定部分的通孔的内壁以漏斗状的方式相对于朝向颈部端部的紧固方向逐渐变细。组装套筒的涂层具有这样的直径和这样的圆周形状，使得当通过底切部分进入时，该圆周形状在径向上变宽，使得一方面紧固孔的该部分中的底切被底切，另一方面，由于轴环内的弹性回复力，固定在套环内。通过这种布置，两个部件的连接点之间的径向公差也不能得到补偿。

因此，本发明的目的是消除上述缺点，并提供一种无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒，利用该外套筒，尤其在有大量连接点的情况下，方便于组装，特别是关于补偿径向公差。本发明的目的还在于提供相应的连接元件以及相关的连接和制造方法。

发明内容

上述目的通过根据独立权利要求1的无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒、根据权利要求6的无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件(其中借助于该连接元件，至少第一部件和第二部件可以通过螺纹连接而连接)、根据独立权利要求14的具有外套筒或连接元件的第一部件、根据独立权利要求16的借助于连接元件的两个部件之间的连接、根据独立权利要求18或21的通过连接元件连接第一部件与第二部件的连接方法、以及根据独立权力要求25的外套筒的制造方法和根据独立自由权利要求27的连接元件的制造方法来解决。有利的实施例和进一步的发展由以下描述、附图以及所附权利要求产生。

本发明的无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件的外套筒包括：具有套筒状轴的弹性外部主体，该外部主体包括在第一轴向端部处的紧固凸缘以及邻近第二轴向端部的空心圆柱形折叠区，该折叠区能够被折叠以形成压缩卷边，使得第一部件能够被支撑在紧固凸缘和压缩卷边之间，第一内径布置在所述紧固凸缘的所述部分中以及第二内径布置在所述空心圆柱形折叠区部分中，其中所述第一内径大于所述第二内径并且第二部件能够邻近所述第二轴向端部固定。

在下文中，本发明的外套筒以在用于连接第一部件和第二部件的连接元件中时的状态描述。在本文中，首先示例性描述在一个连接点处的使用，之后参考在两个彼此固定的部件之间的多个连接点情况下的特别有利的使用。

当涉及外套筒在连接元件中的示例性应用时，外套筒已经包括具有第三内径的间隔套筒，该间隔套筒邻近第二轴向端部布置。稍后结合优选实施例描述间隔套筒的功能。连接元件还包括螺钉，该螺钉包括内侧驱动特征。内侧驱动特征例如是设置在螺钉头上的六角形凹槽。可替代地，可提供外侧驱动特征以用于之后螺钉的旋转。

本发明的外套筒布置在第一部件中的开口(优选地为圆形开口)中。第一部件是附接部件或紧固部件。这是相对于上述已知的设置在支撑部件即第二部件中的外套筒和连接元件的第一个不同之处。在将外套筒布置在第一部件中之后，将第一部件布置成与紧固凸缘相邻。因此，在第一部件中的开口的直径大于在外套筒的初始状态中折叠区的外径，但是小于紧固凸缘的直径。

第一部件现在相对于第二部件对准，使得外套筒与第一部件中的第二部件的紧固部分对准。在这方面，外套筒的第二轴向端部邻近第二部件的紧固部分布置。第二部件的紧固部分为连接元件的螺钉提供内螺纹。

螺钉从紧固凸缘的方向插入到外套筒中，并且拧入到第二部件的紧固部分中。根据一个示例，使用螺钉头部下方的圆盘，所述圆盘具有大于第二内径的外径。这也将结合之后详细描述的本发明的连接元件而变得清楚，其中使用公差补偿圆盘。可替代地，当螺钉的头部的外径大于第二内径时，可以省略该圆盘。

拧入引起外套筒的压缩并因此形成压缩卷边，直到间隔套筒阻止进一步的拧入为止。这样，在拧紧之后，第一部件布置在压缩卷边和紧固凸缘之间，而第二部件布置成邻近外套筒的第二轴向端部。

关于尺寸，螺钉具有小于外套筒的第二内径并且也小于间隔套筒的第三内径的外径。这样，在螺钉和外套筒和/或螺钉和间隔套筒之间没有螺纹连接。不同的是，螺钉具有横向或径向游隙地布置在外套筒中。

考虑到这种特殊的尺寸，特别是在第一部件和第二部件之间有大量连接点的情况下，该外套筒的特殊优点变得明显。当第一部件配备有大量或多个圆形开口时，在每个圆形开口中设置该外套筒，由于外套筒和间隔套筒中的螺钉的径向的可动性，因此在与第二部件的紧固部分对准的过程中可以特别容易地补偿径向公差。特别地，为了补偿公差，不必须提供长孔。此外，与长孔不同，通过这样设计的外套筒，不仅可以在一个轴线上补偿径向公差，而且可以在平面内补偿径向公差。此外，尽管配置不同，但是仅从一侧能够接近就已经足够。这意味着，总体上，外套筒提供了降低制造成本的方面的简化使用。

根据优选实施例，在径向外部提供多个优选均匀间隔的锁定切口，使得外套筒可紧固在第一部件中的第一开口中，使得第一部件可布置在紧固凸缘和多个锁定切口之间。特别优选的是提供三个锁定切口。以这种方式，外套筒以防失(loss-proof)的方式保持在第一部件的开口中。

在另一有利实施例中，至少一个用于紧固间隔套筒的第一紧固特征设置在空心圆柱形折叠区的径向内侧的邻近第二轴向端部的部分中。关于之后在连接元件中的外套筒的使用，间隔套筒提供了折叠区的限制。特别地，并且如结合之后的连接元件的使用所描述的，只有在间隔套的一端在第二部件处邻接并且第二端在与螺钉的头部相邻的公差补偿盘上邻接时，才可能进行压缩。此外，间隔套筒的内径大于螺钉的外径。因此，螺钉也以具有径向游隙的形式设置在间隔套筒内。

进一步优选的是，邻近第一轴向端部，外套筒包括用于在径向内侧与保持圆盘相互作用的保持特征，使得具有公差补偿圆盘的螺钉能够轴向地固定在紧固凸缘的部分中。以这种方式，特别是公差补偿圆盘以防失方式布置在紧固凸缘的部分中。在这点上，公差补偿圆盘包括大于第二内径的外径。由于保持圆盘的内径大于螺钉的头部直径但小于公差补偿圆盘的外径，公差补偿圆盘之后不会从连接元件轴向地掉落。

根据另一优选实施例，外套筒可包括弹性变形的塑料材料。在本文中，优选的是，外部主体由弹性体或热塑性弹性体组成，优选以聚酯为基础或由交联的弹性体组成。根据应用情况，从该材料范围中选择对化学品和/或热成形具有良好耐受性的材料。进一步优选的是，该基于聚酯的弹性体是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外，弹性体的非限制性的例子有三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)和化学氯磺化聚乙烯(CSM)。此外优选的是，弹性外部主体由硅树脂或类似的耐化学和耐热材料组成。

本发明的一种无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件，至少第一部件和第二部件可通过螺纹连接与该连接元件连接，包括以下特征：本发明的外套筒；间隔套筒，该间隔套筒布置在所述外套筒中，邻近第二轴向端部，间隔套筒具有第三内径；螺钉，该螺钉具有第一外径，其中第一外径小于间隔套筒的第三内径，从而螺钉以具有径向游隙的形式设置在外套筒中，并且第二部件可以借助于螺钉紧固在临近外套筒的第二轴向端部的位置处；以及公差补偿圆盘，所述公差补偿圆盘设置在螺钉的轴上，所述第二外径小于外套筒的第一内径；从而公差补偿圆盘被布置在具有径向游隙的外套筒中。关于本发明的连接元件的用途和功能，参考以上有关本发明外套筒的解释。这同样适用于所产生的优点。

当借助于连接元件建立连接时，首先，螺钉与第二部件的紧固部分的内螺纹接合。在拧入螺钉的过程中，外套筒通过公差补偿圆盘轴向压缩，并且在第一和第二部件之间形成折叠卷边。这使得第一部件，即附接部件，被支撑在折叠卷边和紧固凸缘之间，而第二部件，也即支撑部件，邻近外套筒的第二轴向端部被紧固。与所建立的连接相关地，间隔套筒的布置成与外套筒的第二轴向端部邻接的轴向端部还优选地抵靠第二部件。

如上所述，由于具有公差补偿圆盘的螺钉在外套筒和间隔套筒中设置有径向游隙，因此可以以简单的方式尤其在第一部件和第二部件之间有多个连接点的情况下进行径向公差补偿。因此，在优选实施例中，螺钉具有中心点，以便于初始拧入。此外，间隔套筒不具有内螺纹，即在内部配置为无螺纹。

关于径向公差补偿的尺寸，可以通过外套筒和间隔套筒的内径以及螺钉和公差补偿圆盘的外径的适当组合来特别地适应相应的应用。在特别有利的实施例中，螺钉的外螺纹与间隔套筒的内部之间的径向距离以及公差补偿圆盘的径向外侧与紧固凸缘的径向内侧之间的径向距离具有相同的尺寸。

根据连接元件的优选实施例，外套筒在径向外部具有多个优选均匀间隔的锁定切口，使得外套筒能够紧固在第一部件中的第一开口中，使得第一部件能够布置在紧固凸缘与多个锁定切口之间。特别地，提供了三个锁定切口。还优选的是，外套筒在空心圆柱形折叠区的邻近第二轴向端部的部分的径向内侧处包括至少第一紧固特征，该特征与间隔套筒的相应第二紧固特征相互作用。关于在这方面所产生的优点，也参考关于本发明的外套筒的解释。

在优选实施例中，连接元件还具有保持圆盘，该保持圆盘的内径小于公差补偿圆盘的外径，并且该保持圆盘径向外部分在外套筒的径向内侧与邻近第一轴向端部的保持特征接合，因此，公差补偿圆盘在外套筒中设置有径向游隙，并且由于保持圆盘而在轴向方向上被保持。由于这种布置，公差补偿圆盘能够以防失的方式保持在紧固凸缘中，同时保持在轴向方向上的径向游隙。

在这方面，还优选的是，螺钉包括在轴上的固定衬套，该固定衬套与螺钉的头部轴向间隔开，使得公差补偿圆盘被保持在头部和固定衬套之间。以这种方式，首先，公差补偿圆盘能够以防失的方式布置在螺钉处。由此，与上述保持圆盘结合，产生了另一优点，即，螺钉能够以防失的方式保持在连接元件中。

关于该优选实施例，特别有利的是，当头部和固定衬套之间的距离对应于螺钉从外套筒的第二轴向端部的最大突出，使得当螺钉与外套筒第二轴向端部平齐时，固定衬套邻接公差补偿圆盘。这样，即使在螺钉与第二轴向端部平齐的情况下，保持圆盘也不会意外地被推出该装置。

在另一优选实施例中，外套筒和保持圆盘包括塑料材料。关于材料的相应选择，参考关于本发明的外套筒的上述说明。

最后，间隔套筒、螺钉和公差补偿圆盘还优选地包括金属，特别是钢。以这种方式，可以实现高强度金属-金属连接，并且所施加的机械载荷被最优地分配。此外避免了所建立的连接例如由于材料松弛而被削弱。

具有至少一个开口的本发明的第一部件包括布置在其中的本发明外套筒或布置在其内的本发明的连接元件。关于所产生的优点，参考以上关于本发明的外套筒以及本发明连接元件的说明，以避免不必要的重复。

在优选实施例中，第一部件包括多个开口，特别是至少两个开口，优选地至少三个开口，该多个开口中设置有外套筒或连接元件。特别地，在具有多个开口的部件的情况下，如在开始时已经说明的那样，外套筒及因此连接元件的特殊优点产生效果。

通过本发明的连接元件实现的第一部件与第二部件的本发明的连接，其中第二部件包括具有内螺纹的紧固部分，螺钉拧入该紧固部分中。这里，关于所产生的优点，同样参考上述关于本发明的外套筒以及本发明连接元件的说明，以避免重复。

在该连接的优选实施例中，第一部件包括多个开口，特别是至少两个开口，优选至少三个开口，该多个开口中布置有连接元件，并且第二部件包括相应数量的紧固部分。特别地，在具有多个开口的部件的情况下，外套筒的、且以及连接元件的特别优点也产生效果。例如，在第一部件中不需要用长孔来补偿径向公差。特别地，通过本发明的连接元件能够在平面内进行径向公差补偿，而在长孔的情况下，公差补偿只能沿一个轴线实现。

借助于本发明的连接元件的本发明的第一部件与第二部件的连接方法包括以下步骤：为所述第一部件提供所述连接元件的外套筒，所述套筒布置在所述第一部件的第一开口中，将所述至少一个开口与所述第二部件的至少一个紧固部件对准，其中连接元件的外套筒布置在开口中，其中紧固部分设置有内螺纹，该内螺纹与连接元件的螺钉的外螺纹匹配，并且将该螺钉拧入紧固部分的内螺纹中。借助于本发明的连接方法，本发明的两个部件的连接可以借助于本发明的连接元件来建立。因此，关于所产生的优点，参考以上解释。

在优选实施例中，为第一部件提供布置在第一部件的第一开口中的连接元件的外套筒的步骤包括将外套筒布置在第一部件中。当连接方法在一个制造地点内进行时，外套筒的布置可以直接在提供用于与第二部件对准的第一部件之前进行。可替换地，该布置也可以与之分开地进行。例如，第一部件可在其制造期间和在其输送或进一步运输到另一制造地点之前设置有外套筒。

在另一优选实施例中，提供的步骤包括提供带有多个外套筒的第一部件，特别是带有至少两个外套筒的第一部件，优选地带有至少三个外套筒的第一部件，该多个外套筒布置在多个第一开口中。

如上面已经说明的那样，特别是在具有多个开口的部件的情况下，外套筒以及因此连接元件的特殊优点产生效果。

另一种根据本发明的连接元件的本发明的第一部件与第二部件的连接方法，其中连接元件还包括保持圆盘，保持圆盘内径小于公差补偿圆盘的外径，并且保持圆盘径向外部分在外套筒的径向内侧的邻近第一轴向端部的保持特征接合，使得公差补偿圆盘以具有径向游隙的形式布置在外套筒中并且由于保持圆盘而在轴向方向上被保持，并且螺钉包括位于轴上的固定衬套，该固定衬套与螺钉的头部轴向间隔开，使得公差补偿圆盘被保持在头部和固定衬套之间，包括以下步骤：为所述第一部件提供连接元件，具有螺钉的连接元件布置在第一部件的第一开口中，将至少一个具有布置于其中的连接元件的第一部件的开口与所述第二部件的至少一个紧固部分对准，所述紧固部分设置有与所述连接元件的螺钉的外螺纹匹配的内螺纹，以及将螺钉拧入紧固部分的内螺纹中。由于连接元件的特定布置，该连接方法特别适合于完全自动化的操作。因此特别优选的是，所有步骤都以完全自动化的方式进行。由此产生的优点是，除了上面已经讨论的优点之外，连接元件可以完全自动化的方式加工，由此节省时间和成本。

在一种有利的构造中，为第一部件提供设置在第一部件的第一开口中的连接元件的步骤包括将连接元件布置在第一开口内，其中所述布置优选地以自动化方式进行，例如通过机器人或装配设备。特别地，由于连接元件的特定构造，可实现自动化加工，因此该连接方法特别有效。

此外优选的是，提供步骤包括提供带有多个连接元件的第一部件，特别是带有至少两个连接元件的第一部件，优选地带有至少三个连接元件的第一部件，多个所述连接元件布置在多个第一开口中。特别地，在部件具有多个开口的情况下，外套筒、且因而连接元件的特别优点也产生效果。

本发明的外套筒的制造方法包括以下步骤：提供模具，特别是注塑模具，所述模具包括与待形成的外套筒互补地构造的空腔，将弹性塑料材料、特别是弹性体模制、特别是注射模制到空腔中，并且在塑料材料固化之后从模具中移出形成的外套。本发明的外套筒可以通过本发明的制造方法制造。因此，关于产生的结果，参考以上解释。

在优选实施例中，制造方法包括以下步骤：在模制之前在模具中提供间隔套筒，使得间隔套筒被包覆模制，或者在将外套筒从模具移出之后插入间隔套筒。这样，外套筒可以与间隔套筒一起提供，这有利于随后的加工，例如与本发明的连接方法相关的加工。

用于本发明的连接元件的本发明的制造方法包括以下步骤：提供特别通过本发明的制造方法制造的本发明的外套筒，并且在其中邻近外套筒的外部主体的第二轴向端部布置间隔套筒，将具有公差补偿圆盘的螺钉插入到外套筒和间隔套筒中，使得螺钉的头部以及公差补偿圆盘邻近外套筒的第一轴向端部布置，以及将保持圆盘邻近第一轴向端部布置，使得公差补偿圆盘沿轴向方向被保持。因此，本发明的连接元件可以通过本发明的制造方法制造。关于所得到的优点，因此也参考相应的上述解释。

在优选实施例中，制造方法包括在插入螺钉之前的以下进一步的步骤：将公差补偿圆盘布置在螺钉上，并且随后将固定衬套布置在轴上，使得公差补偿圆盘保持在头部和固定衬套之间。

附图说明

下面，将基于附图详细描述本发明。在附图中，相同的附图标记表示相同的部件和/或元件。其示出了：

图1图1a示出了根据本发明的外套筒的一个实施例的立体图，

图2示出了根据本发明的连接元件的一个实施例的子组件的爆炸图，所述子组件包括螺钉、公差补偿圆盘和固定衬套，

图3示出了处于组装状态的图2的子组件，

图4示出了根据本发明的连接元件的一个实施例的爆炸图，

图5示出了图4的实施例在组装状态下从上方观察的立体图，

图6示出了图4的实施例在组装状态下从下方观察的立体图，

图7示出了图4的实施例处于带有居中布置的螺钉的组装状态的俯视图，

图8示出了图4的实施例在组装状态下的截面图，

图9示出了图4的实施例在组装和安装状态下的截面图，

图10示出了图4的实施例处于与偏心布置的螺钉组装的状态的俯视图，

图11示出了图10的实施例在组装状态下的截面图，

图12示出了根据本发明的连接方法的第一实施例的流程图，

图13示出了根据本发明的连接方法的第二实施例的流程图，

图14示出了根据本发明的外套筒的制造方法的一个实施例的流程图，

图15示出了根据本发明的连接元件的制造方法的实施例的流程图。

具体实施方式

在下文中，将详细描述根据本发明的外套筒10的一个实施例以及根据本发明的连接元件1的一个实施例。在此，联系两个部件3、5的连接描述了连接元件1和外套筒10的使用。在这种情况下，优选第一部件3是附接部件，第二部件5是支撑部件。

随后，参照图1，示出了本发明的外套筒10的一个实施例的立体图，该外套筒10包括可弹性变形的塑料材料。用于外套筒10的示例性的材料是弹性体或热塑性弹性体，优选地基于聚酯或由交联的弹性体形成。根据应用情况，从该材料范围中选择对化学品和/或热成形具有良好耐受性的材料。进一步优选的是，基于聚酯的弹性体是聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。此外，弹性体的非限制性的例子是三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、硅橡胶(VMQ)和化学氯磺化聚乙烯(CSM)。此外，优选的是，外套筒10包括硅树脂或类似的耐化学且耐热的材料。

外套筒10包括具有套筒状轴12的弹性外部主体。外部主体包括在第一轴向端部处的紧固凸缘14。类似地，弹性外部主体包括空心圆柱形折叠区16，该折叠区16可折叠以形成压缩卷边18，并且该折叠区16邻近第二轴向端部。

外套筒10包括在紧固凸缘14的部分中的第一内径和在空心圆柱形折叠区16的部分中的第二内径。所述第一内径大于所述第二内径。以这种方式，在从紧固凸缘14到空心圆柱形的折叠区或套筒状轴12的过渡部分中，在外套筒10的内侧形成接触表面28。

邻近紧固凸缘14，在外套筒10的径向外侧设置有三个均匀间隔的锁定切口20。在之后使用外套筒10时，将外套筒10插入到第一部件3的开口中，直到紧固凸缘抵靠第一部件的侧部为止。第一部件3中的开口优选地形成为圆形。因此，锁定切口20在该插入状态下面向第一部件3的相对的第二侧。因此，锁定切口20和紧固凸缘14之间的距离与第一部件3的相应开口部分中的厚度相适应。

此外，外套筒10在内侧具有临近第二轴向端部的第一紧固特征22和第三紧固特征24，该第一紧固特征22和第三紧固特征24用于固定间隔套筒30，这将在下文中解释。此外，邻近外套筒10的第一轴向端部设置保持特征26，在此保持特征26为径向向内突出的突起的形式。该突起的意义将在后面结合本发明的连接元件1的实施例进行讨论。

现在参照图2和图3，示出了连接元件1的子组件7。该子组件7包括螺钉40、公差补偿圆盘42以及固定衬套44，该固定衬套44优选地由塑料材料制成并且包括内倒角46。螺钉40例如是公制螺钉，然而也可以使用其它类型的螺钉。

公差补偿圆盘42中的开口的直径仅略大于螺钉40的外螺纹的直径。因此，公差补偿圆盘42仅具有很小的游隙，但可平滑地轴向移动。由塑料材料制成的固定衬套44具有比螺钉40的外螺纹更小的内径。因此，固定衬套44被挤压到螺钉40的外螺纹上。该过程因为螺钉40的倒角和固定衬套44的内倒角46而变得容易。固定衬套44的外径被选择为略大于公差补偿圆盘42的内径。原则上，在该状态下，固定衬套44用作公差补偿圆盘42的防失保险。以这种方式，可以实现具有设置在其上的公差补偿圆盘42的螺钉40的自动化处理。

关于固定衬套44的布置的轴向高度，该固定衬套44在螺钉40上以使得在该螺钉40的头部底侧与固定衬套44的端部之间形成限定的距离的形式滑动，该端部朝向螺钉头部。该距离被选择成使得当螺钉40被插入到外套筒10中时，该距离对应于螺钉40从外套筒10的第二轴向端部的突出。该限定的中间空间对于连接元件1的无故障功能是重要的，特别是在完全自动化的处理的情况下，这在下文将变得清楚。

图3示出了由螺钉40、公差补偿圆盘42以及固定衬套44组成的组装后的子组件。

下面参考图4-8，图4-8示出了连接元件1的一个实施例，其中关于外套筒10，参考上面的描述。间隔套筒30邻近外套筒10的第二轴向端部布置。间隔套筒30优选地包括钢，然而也可以实现包括塑料材料的构造。间隔套筒30例如滑动到外套筒10中，直到间隔套筒的第二紧固特征32和第四紧固特征34与外套筒的相应的第一紧固特征22和第三紧固特征24相互作用。间隔套筒30的第二紧固特征32和第四紧固特征34例如是卷边，并且外套筒10的第一紧固特征22和第三紧固特征24是相应的互补形式。代替卷边，也可以在间隔套筒30处设置凹槽。在这方面，重要的是，在折叠区16的内侧部分中的外套筒10的内轮廓与此相适应。

现在，具有公差补偿圆盘42和设置在其上的固定衬套44的螺钉40从外套筒10的第一轴向端部插入外套筒10中。以这种方式，公差补偿圆盘42的底侧与接触表面28接触，接触表面28由于第一内径和第二内径之间的台阶而产生。在这方面，公差补偿圆盘42的外径被选择为使得其小于紧固凸缘14中的第一内径。这样，在紧固凸缘14的部分中存在径向游隙。类似地，选择外套筒10的第二内径以及间隔套筒30的第三内径，使得它们大于螺钉40以及固定衬套44的外径。以这种方式，螺钉40总体上以具有径向游隙的形式设置在外套筒10中。径向游隙可以根据相应的应用情况通过合适的尺寸进行调整。特别有利的是，在外套筒10中的螺钉40的居中的状态下，在固定衬套44的径向外侧和间隔套筒30的径向内侧之间的径向距离、以及公差补偿圆盘42的径向外侧和紧固凸缘14的径向内侧之间的径向距离相等。在示例性实施例中，该距离为1mm，从而可以补偿±1mm范围内的径向公差。

一旦这种情况发生，就将保持圆盘50从外套筒10的第一轴向端部插入紧固凸缘14中。保持圆盘50的外径被选择成使得保持圆盘50的径向外侧与紧固凸缘14的部分中的保持特征26相互作用。选择保持圆盘50的内径，使得其小于公差补偿圆盘42的外径，但是大于螺钉40的头部的外径。

当要在例如三个或更多个连接点处固定车辆中的第一部件3时，第一部件3包括相应的开口，连接元件1插入该开口中，直到连接元件锁定在锁定切口20后面。在第二部件5，例如车身上，具有内螺纹的紧固部分例如以焊接螺母的形式设置在相应的位置处。随后，螺钉40借助内螺纹拧入这些紧固部分。

然而，首先，第一部件3被定位成使得连接元件1及因此螺钉40与第二部件5的所有紧固部分对齐。为了支持螺钉40的拧入，螺钉40可包括中心点。此外，螺钉40在螺钉头部具有驱动特征。在所示示例中，该驱动特征是一个六角形凹槽。也可以实现其它的内部的驱动特征。此外，外侧驱动特征的使用也是可能的。

在拧紧螺钉40时，在锁定切口20的下方形成一压缩卷边18，使得第一部件3的开口的边缘被外套筒管10包围。该紧固进行到间隔套筒30的一端抵靠第二部件5，另一端抵接公差补偿圆盘42。特别地，当公差补偿圆盘42和间隔套筒30由例如钢的金属制成时，可以实现高强度的螺纹连接。

该连接元件1的特别的优点在于，其能够补偿各个连接点的距离公差。因此，公差补偿圆盘42不夹在保持特征26后面，而是在紧固凸缘14的部分中具有径向游隙。这同样适用于外套筒10中的螺钉40。在外套筒10中，子组件7借助于保持圆盘50被保持，其中在紧固之前，只有螺钉40能够沿轴向方向移动，从而避免了保持圆盘50被意外地从外套筒10推出。

为此，在螺钉40的头部的底侧和固定衬套44的面向螺钉头部的端部之间的距离被选择成使得在连接元件1的输送状态中，当固定衬套44邻靠公差补偿圆盘42时，螺钉40在底部边缘处不突出。这是重要的，使得在连接元件1的操作不当的情况下，保持圆盘50不能被从后侧锁定中推出。

在图10和11中示出了利用径向游隙的连接的示例性示图。这里，带有公差补偿圆盘42和固定衬套44的螺钉40偏心地布置，并且与间隔套筒30和紧固凸缘14的径向内侧接触。

图12示出了通过连接元件1连接第一部件3与第二部件5的连接方法的一个实施例的流程图。在第一步骤A中，提供带有连接元件1的外套筒10的第一部件3，该外套筒10设置在该第一部件3的第一开口中。在本文中，该提供的步骤A优选地包括将外套筒10布置在第一开口中的步骤D。在这方面，特别优选的是，第一部件3配备有多个外套筒10，特别是至少两个外套筒10、优选至少三个外套筒10，这些外套筒10布置在多个第一开口中。

在此之后，在另一步骤B中，将第一部件3的至少一个开口与设置在其中的连接元件1的外套筒10与第二部件5的至少一个紧固部分对齐。如上所述，紧固部分设置有与连接元件1的螺钉40的外螺纹匹配的内螺纹。最后，在步骤C中，将螺钉40拧入紧固部分的内螺纹中。

图13中示出了一种连接方法的一个实施例的另一流程图。与根据图12的方法相比，该方法的特点是基于所使用的连接元件1的构造。与该连接方法一起使用的连接元件1额外地包括保持圆盘50。保持圆盘50的内径小于公差补偿圆盘42的外径。此外，保持圆盘50的径向外部分在外套筒10的邻近第一轴向端部的径向内侧接合保持特征26。以这种方式，公差补偿圆盘42以具有径向游隙的形式设置在外套筒10中，并且由于保持圆盘50而沿轴向被保持。螺钉40已经包括位于轴上的固定衬套44，固定衬套44相对于螺钉40的头部轴向地间隔开。因此，公差补偿圆盘42以防失的方式保持在头部和固定衬套44之间，从而子组件7总体上以防失的方式布置在外套筒10中。

连接方法本身的步骤对应于上面已经描述的连接方法的步骤。然而，与上述连接方法不同的是，由于连接元件1的特殊设计，这些步骤可以以完全自动化的方式进行。这意味着，在第一步骤a中，提供带有连接元件1的外套筒10的第一部件3，该外套筒设置在该第一部件3的第一开口中。在这方面，该提供的步骤a优选地还包括将外套筒10设置在第一开口中的步骤d。在此特别优选的是，第一部件3配备有多个外套筒10，特别是至少两个外套筒10，优选至少三个外套筒10，这些外套筒设置在多个第一开口中。

之后，在另一步骤b中，进行第一部件3的至少一个开口与第二部件5的至少一个紧固部分的对准，其中连接元件1的外套筒10设置在该开口中。如上所述，紧固部分5设置有与连接元件1的螺钉40的外螺纹匹配的内螺纹。最后，在步骤c中，将螺钉40拧入紧固部分的内螺纹中。

在图14的流程图中示出了用于外套筒10的一种制造方法的一个实施例。在第一步骤I中，提供模具，特别是注塑模具，该模具具有空腔，该空腔相对于待成形的外套筒10互补地构造。制造方法此时被分成两种不同的方式。

在第一构造中，在第一步骤I之后，在第二步骤II中，将弹性塑料材料、特别是弹性体模制、尤其是注射模制到空腔中。随后，在步骤III中，在塑料已经固化之后，将形成的外套筒10从模具中移除。可选地，以这种方式形成的外套筒10借助于另一步骤V，可以已经被提供了间隔套筒30，该步骤V为在将外套筒10从模具中移出之后把间隔套筒30插入到外套筒10中。

在第二构造中，在第一步骤I之后，在随后的步骤IV中在模制之前在模具中设置间隔套筒30，从而将间隔套筒30包覆模制。接下来是模制步骤II，尤其是将弹性塑料材料，特别是弹性体，注射模制到空腔中。现在，在下一步骤III中，在塑料材料已经固化之后，将形成的外套筒10从模具中移除。在这种情况下，外套筒10已经直接与间隔套筒30一起形成，不需要将间隔套筒30插入外套筒10中的步骤V。

最后，图15示出了用于连接元件1的一种制造方法的流程图。在此，在第一步骤i中，设置外套筒10并在其中布置间隔套筒30，该间隔套筒30在该外套筒10的第二轴向端部附近。假设外套筒10已经配备有间隔套筒30，例如由于通过上述制造方法的制造，则可以省略在外套筒10中设置间隔套筒10的步骤。

在此之前、与其平行或在此之后，在步骤iv中将公差补偿圆盘42布置在螺钉40上，并且随后在步骤v中将固定衬套44布置到螺钉40的轴上，从而将公差补偿圆盘42保持在头部与固定衬套44之间。以这种方式构造有公差补偿圆盘42的螺钉40现在在步骤ii中被插入到外套筒10和间隔套筒30中，使得螺钉40的头部以及公差补偿圆盘42被布置成与外套筒10的第一轴向端部相邻。最后，在步骤iii中，将保持圆盘50布置成邻近第一轴向端部，使得公差补偿圆盘42在轴向方向上被保持。

附图标记列表

1 连接元件

3 第一部件

5 第二部件

7 子组件

10 外套筒

12 套筒状轴

14 紧固凸缘

16 折叠区

18 压缩卷边

20 锁定切口

22 外套筒10的第一紧固特征

24 外套筒10的第三紧固特征

26 保持特征

28 接触表面

30 间隔套筒

32 间隔套筒30的第二紧固特征

34 间隔套筒30的第四紧固特征

40 螺钉

42 公差补偿圆盘

44 固定衬套

46 固定衬套44的内倒角

50 保持圆盘

Claims (28)

1.一种连接元件(1)的无内螺纹且具有阻尼功能的外套筒(10)，包括：

a.具有套筒状轴(12)的弹性外部主体，所述套筒状轴(12)具有在第一轴向端部处的紧固凸缘(14)和邻近第二轴向端部的空心圆柱形折叠区(16)，所述空心圆柱形折叠区(16)可折叠以形成压缩卷边(18)，使得第一部件(3)能够被支撑在所述紧固凸缘(14)和所述压缩卷边(18)之间，

b.所述紧固凸缘(14)的部分中的第一内径和所述空心圆柱形折叠区(16)的部分中的第二内径，其中所述第一内径大于所述第二内径并且第二部件(5)能够邻近第二轴向端部连接。

2.根据权利要求1所述的外套筒(10)，优选均匀间隔开的多个锁定切口(20)设置在所述外套筒(10)的径向外部，使得所述外套筒(10)能够固定在所述第一部件(3)的第一开口中，从而使所述第一部件(3)能够布置在所述紧固凸缘(14)和多个所述锁定切口(20)之间。

3.根据前述权利要求中任一项所述的外套筒(10)，其中，至少一个第一紧固特征(22)设置在所述空心圆柱形折叠区(16)的在径向内侧邻近第二轴向端部的部分中以紧固间隔套筒(30)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的外套筒(10)，所述外套筒(10)包括邻近第一轴向端部的用于在径向内侧与保持圆盘(50)相互作用的保持特征(26)，使得具有公差补偿圆盘(42)的螺钉(40)能够轴向地固定在所述紧固凸缘(14)的部分中。

5.根据前述权利要求中任一项所述的外套筒(10)包括能够弹性变形的塑料材料。

6.无内螺纹且具有阻尼功能的连接元件(1)，至少第一部件(3)和第二部件(5)能够通过所述连接元件(1)利用螺纹连接而连接，所述连接元件(1)包括以下特征：

a.根据前述权利要求中任一项所述的外套筒(10)，

b.具有第三内径的间隔套筒(30)，所述间隔套筒(30)邻近所述第二轴向端部布置在所述外套筒(10)中，

c.具有第一外径的螺钉(40)，其中所述第一外径小于所述间隔套筒(30)的所述第三内径，使得所述螺钉(40)以具有径向游隙的形式设置在所述外套筒(10)中，并且所述第二部件能够邻近所述连接元件(1)的所述外套筒(10)的所述第二轴向端部通过所述螺钉(40)固定，以及

d.设置在所述螺钉(40)的轴上的公差补偿圆盘(42)，所述公差补偿圆盘(42)具有小于所述外套筒(10)的所述第一内径且小于所述间隔套筒(30)的所述第三内径的第二外径，使得所述公差补偿圆盘(42)以具有径向游隙的形式设置在所述外套筒(10)中。

7.根据权利要求6所述的连接元件(1)，其中，所述外套筒(10)在径向外侧包括多个优选地均匀间隔开的锁定切口，使得所述外套筒(10)能够固定在所述第一部件(3)中的第一开口中，使得所述第一部件(3)能够布置在所述紧固凸缘(14)和多个所述锁定切口(20)之间。

8.根据权利要求6或7所述的连接元件(1)，其中，所述外套筒(10)在空心圆柱形折叠区(16)的径向内侧的临近第二轴向端部的部分中包括至少第一紧固特征(22)，所述第一紧固特征(22)与所述间隔套筒(30)的相应第二紧固部件(32)相互作用。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的连接元件(1)，其中所述连接元件(1)还包括保持圆盘(50)，所述保持圆盘(50)的内径小于所述公差补偿圆盘(42)的外径，并且所述保持圆盘(50)的径向外部分与在所述外套筒(10)的径向内侧的邻近第一轴向端部的保持特征(26)接合，使得所述公差补偿圆盘(42)具有径向游隙地布置并且借助于所述保持圆盘(50)而在轴向方向上被保持。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的连接元件(1)，所述连接元件(1)的所述螺钉(40)包括位于所述轴上的固定衬套(44)，所述固定衬套(44)相对于所述螺钉(40)的头部轴向间隔开，使得所述公差补偿圆盘(42)保持在所述头部和所述固定衬套(44)之间。

11.根据权利要求10所述的连接元件(1)，其中，头部和固定衬套(44)之间的距离对应于所述螺钉(40)超出所述外套筒(10)的所述第二轴向端部的最大突出，使得当所述螺钉(40)与所述外套筒(10)的所述第二轴向端部平齐时，所述固定衬套(44)抵靠在所述公差补偿圆盘(42)上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的连接元件(1)，其中，所述外套筒(10)和所述保持圆盘(50)包括塑料材料。

13.根据前述权利要求中任一项所述的连接元件(1)，其中，所述间隔套筒(30)、所述螺钉(40)和所述公差补偿圆盘(42)包括金属，特别是包括钢。

14.一种第一部件(3)，所述第一部件(3)具有至少一个开口和

a.根据权利要求1至5中任一项所述的设置在所述第一部件(3)中的外套筒(10)，或者

b.根据权利要求6至13中任一项所述的设置在所述第一部件(3)中的连接元件(1)。

15.根据权利要求14所述的第一部件(3)，所述第一部件(3)包括多个开口，特别是至少两个开口，优选地至少三个开口，其中外套筒(10)或连接元件(1)设置在所述多个开口中。

16.一种借助于根据权利要求6至13中任一项所述的连接元件(1)的第一部件(3)与第二部件(5)的连接，其中，所述第二部件(5)包括具有内螺纹的紧固部分，所述螺钉(40)拧入所述紧固部分中。

17.根据权利要求16所述的连接，其中，所述第一部件(3)包括多个开口，特别是至少两个开口、优选至少三个开口，连接元件(1)布置在多个所述开口中，并且所述第二部件(5)包括相应数量的紧固部分。

18.借助于根据权利要求6至13中任一项所述的连接元件(1)的第一部件(3)与第二部件(5)的连接方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供(A)所述第一部件(3)，其中所述连接元件(1)的外套筒(10)布置在所述第一部件(3)的第一开口中，

b.将所述第一部件(3)的至少一个所述开口与所述第二部件(5)的至少一个紧固部分对准(B)，其中所述连接元件(1)的外套筒(10)布置在所述开口中，其中所述紧固部分设置内螺纹，所述内螺纹与所述连接元件(1)的所述螺钉(40)的外螺纹匹配，以及

c.将所述螺钉(40)拧入(C)所述紧固部分的所述内螺纹中。

19.根据权利要求15所述的连接方法，其中提供步骤包括将所述外套筒(10)布置在所述第一开口中。

20.根据权利要求18或19所述的连接方法，其中提供步骤包括提供带有多个外套筒(10)的所述第一部件(3)的步骤，特别是带有至少两个所述外套筒(10)的所述第一部件(3)，优选带有至少三个所述外套筒(10)的所述第一部件(3)，其中多个所述外套筒(10)设置在多个第一开口中。

21.一种借助于根据权利要求6至13中任一项所述的连接元件(1)的第一部件(3)和第二部件(5)的连接方法，其中所述连接元件(1)还包括保持圆盘(50)，所述保持圆盘(50)的内径小于所述公差补偿圆盘(42)的外径，并且所述保持圆盘(50)的径向外部分与在外套筒(10)的径向内侧的邻近第一轴向端部的保持特征(26)接合，使得所述公差补偿圆盘(42)以具有径向游隙的形式设置在所述外套筒(10)中，并且借助于所述保持圆盘(50)而在轴向方向上被保持，并且所述螺钉(40)包括位于所述轴上的固定衬套(44)，所述固定衬套(44)相对于螺钉(40)的头部轴向地间隔开，使得所述公差补偿圆盘(42)被保持在所述头部和所述固定衬套(44)之间，并且所述连接方法包括以下步骤：

a.提供所述第一部件(3)，其中具有螺钉(40)的连接元件(1)布置在所述第一部件(3)的第一开口中，

b.将所述第一部件(3)的至少一个所述开口与所述第二部件(5)的至少一个紧固部分对准(b)，其中连接元件(1)布置在所述开口中，其中所述紧固部分提供内螺纹，所述内螺纹与所述连接元件(1)的所述螺钉(40)的外螺纹匹配，以及

c.将所述螺钉(40)拧入(C)所述紧固部分的所述内螺纹中。

22.根据权利要求21所述的连接方法，其中所述提供步骤包括将所述连接元件(1)布置(d)在所述第一开口中，优选地是自动化布置。

23.根据权利要求21或22所述的连接方法，其中所述提供步骤包括提供带有多个连接元件(1)的所述第一部件(3)，特别是带有至少两个所述连接元件(1)的所述第一部件(3)，优选带有至少三个所述连接元件(1)的所述第一部件(3)，其中多个所述连接元件(1)设置在多个第一开口中。

24.根据权利要求21至23中任一项所述的连接方法，其中以完全自动化的方式执行步骤。

25.一种用于根据前述权利要求1至5中任一项所述的外套筒(10)的制造方法，其包括以下步骤：

a.提供(I)模具，特别是注塑模具，所述模具包括空腔，所述空腔构造为相对于待成形的所述外套筒(10)互补，

b.将弹性塑料材料，尤其是弹性体，模制(II)，特别是注射模制到所述空腔中，以及

c.在所述塑料材料已经固化之后，从所述模具移除(III)成形的外套筒(10)。

26.根据权利要求25所述的制造方法，包括进一步的步骤：

d.在模制之前在所述模具中提供(IV)间隔套筒(30)，使得所述间隔套筒(30)被包覆模制，或者

e.从所述模具中取出所述外套筒(10)后，插入(V)所述间隔套筒(30)。

27.一种根据前述权利要求6至13中任一项所述的连接元件(1)的制造方法，包括以下步骤：

a.提供(i)根据权利要求1至5之一所述的外套筒(10)，特别是通过权利要求25至26之一所述的制造方法制造的所述外套筒(10)，并且在所述外套筒(10)中邻近所述外套筒(10)的第二轴向端部布置间隔套筒(30)，

b.将具有公差补偿圆盘(42)的螺钉(40)插入(ii)到所述外套筒(10)和间隔套筒(30)中，使得所述螺钉(40)的头部以及所述公差补偿圆盘(42)邻近所述外套筒(10)的第一轴向端部布置，以及

c.邻近所述第一轴向端部布置(iii)保持圆盘(50)，使得所述公差补偿圆盘(42)在轴向方向上被保持。

28.根据权利要求27所述的制造方法，包括在插入所述螺钉之前的以下步骤：

d.在所述螺钉(40)上设置(iv)所述公差补偿圆盘(42)并在此之后

e.在所述轴上设置(v)固定衬套(44)，使得所述公差补偿圆盘(42)保持在头部和所述固定衬套(44)之间。

Images