CN113383169A - 卡口连接器,具有其的部件组件,卡口连接器的制造方法及用其连接至少两部件的方法 - Google Patents

卡口连接器,具有其的部件组件,卡口连接器的制造方法及用其连接至少两部件的方法 Download PDF

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Abstract

一种一体式公头卡口连接器,通过该卡口连接器,至少两个部件可通过一个开口以非破坏性的方式彼此可释放地连接,该卡口连接器在侧视图中具有双T形形状,包括头部、从头部延伸的中心轴和从该轴沿直径延伸的两个径向腹板,每个径向腹板包括卡口连接器的面向其头部的紧固机构,使得除互锁卡口连接外,还在头部和径向腹板的紧固机构之间产生至少两个部件间的摩擦连接。

Description

卡口连接器,具有其的部件组件,卡口连接器的制造方法及用 其连接至少两部件的方法
技术领域
本发明涉及一种一体式公头卡口连接器,至少两个部件可通过所述一体式公头卡口连接器经由第一开口以非破坏性的方式彼此可释放地互连。此外,本发明涉及借助卡口连接器制造的至少一个第一部件和一个第二部件的组件和组合。此外,本发明包括所述卡口连接器的制造方法以及用于所述至少两个部件和所述卡口连接器的连接方法。
背景技术
在现有技术中,将两个部件可释放的彼此连接是一个常见的技术问题。例如在车辆构造中的附加零件、车内覆盖层以及发动机舱中的盖板必须以可释放的方式固定,而此时所述技术问题就易于发生。
为了连接两个部件,常见的方法是例如在一部件上设置球形螺栓而另一部件设置一耦合部件。所述耦合部件被固定于第二个部件的一个开口中。第一部件和第二部件间的连接是通过将球头卡在耦合部件中建立的。由于球形螺栓是纵向延伸的,这种公头耦合连接会占据安装空间,这并不总是有利的。例如在DE 20 2009 004 351 U1中描述此类公头连接。
此外在现有技术中借助螺丝夹连接两个部件是较为普遍的。为此会将销钉状的螺丝夹布置在第一部件的开口中。然后将螺钉穿过第二部件的开口拧入第一开口的螺钉夹中以建立连接。相应的结构出现在DE 20 2008 007 378 U1和US 2,788,047中。这些布置的缺点在于为了在至少两个部件间建立连接,必须使用两个连接装置,即螺钉夹和匹配螺钉。这需要相对较大的安装工作量以及相应的两个组件装置的准备。
因此本发明的目的是提供为至少两个部件建立有效连接的可能性,其生产方面的工作量是有限的并且能实现可释放地连接。
发明内容
上述目的通过根据独立权利要求1和10所述的一体式公头卡口连接器、根据独立权利要求18所述的由至少第一部件和第二部件和卡口连接器组成的部件组件、根据独立权利要求19所述的由第一部件和卡口连接器组成的部件组件,根据独立权利要求22所述的所述卡口连接器的制造方法、以及根据独立权利要求23所述的至少一个具有第一开口的第一部件和一个具有键孔的第二部件通过上述卡口连接器连接的方法来解决。本发明的有利设计和进一步改进将由以下说明、附图以及随附权利要求呈现。
通过本发明的一体式公头卡口连接器,至少两个部件可通过一个开口彼此以非破坏性的方式可释放地连接。在侧视图中,卡口连接器具有双T形形状,包括头部、从头部延伸的中心轴和从所述轴延伸的两个沿直径延伸的径向腹板,每个径向腹板具有面向头部的卡口连接器的紧固机构,从而通过形状配合的卡口连接,所述至少两个部件可紧固在头部和径向腹板的紧固机构之间。
卡口连接器的基本构造包括所述头部,轴从所述头部中心延伸。进一步,在轴上距头部一定距离处有彼此沿直径布置的两个径向腹板。基于此构造,可通过部件上相应的开口将至少两个部件互相连接。为此,将卡口连接器插入并穿过两个开口并通过旋转将至少两个部件紧固。为了保持较低的紧固工作或连接工作,卡口连接器的旋转包括小于180°的旋转角度。通过该旋转,优选地,可将需彼此连接的至少两个部件夹紧于头部和径向腹板之间。如前所述,具有径向腹板的轴被引导通过第二部件(即背向头部的部件)中的优选键孔,除两个部件的优选夹紧之外,旋转还使卡口连接器和第二部件之间形成形状配合连接。当其中一个部件在卡口连接器的连接方向上是可压缩的,或当部件之间设有可压缩密封件时,便可实现两个部件的夹紧。
为释放至少两个部件间的连接,必须旋转卡口连接器。旋转方向相对于连接旋转可以是相同或相反的。所述释放不会导致卡口连接器或部件的损坏。因此,可实现连接的非破坏性地释放。当卡口连接器向后或向前旋转直至使得径向腹板能够穿过第二部件中的键孔时,卡口连接器可从至少两个部件的两个开口移除。
根据本发明的优选实施例,两径向腹板被配置为刚性的。径向腹板的此配置使得通过径向腹板可以对背离头部的第二部件施加朝向卡口连接器头部的力。以此方式,可保证需彼此连接的两个部件被夹紧于卡口连接器的径向腹板和头部底端之间。因此,基于卡口连接器的构造,至少两个部件通过形状配合和力配合的组合来保持。
根据本发明的另一优选实施例,两个径向腹板的构造为L形,且较短的L支腿在面向头部的表面侧包括紧固机构。此外优选的是,紧固机构是被布置为与头部底端不平行的锁定腹板、半球形凸起或斜坡。
首先,两个径向腹板在沿直径方向上具有一定的纵向延伸。这一构造一方面保证了径向腹板可形成适合穿过第二部件键孔的形状。另一方面,这一构造也保证了在卡口连接器绕自身纵向轴线旋转之后,径向腹板或整个卡口连接器能以形状配合的方式相应的地锁定在第二部件处。因为在该旋转之后,径向腹板不再能够以可释放的方式穿过第二部件中的键孔。
而在这一点上,构造成直线形的径向腹板也可以用作径向腹板,根据本发明还优选使用L形径向腹板。优选地,紧固机构位于较短的L支腿的面向头部的表面侧,通过紧固机构,在所述旋转完成后建立与相邻接的第二部件的连接。由于径向腹板的构造,优选地在径向腹板与相邻的第二部件之间建立锁定连接或摩擦连接。为此目的,紧固机构包括一个锁定腹板,该锁定腹板优选地钩入凹槽或开口中或者钩入相邻锁紧肋之间的两个中间空间中。根据另一替代方案,将半球形凸起作为锁定机构。优选地,将半球形凸起卡入第二部件中面向锁定腹板的孔或凹槽中。根据径向腹板处的紧固机构的另一优选设计,面向第二部件的表面侧包括斜坡。该优选的斜坡被构造为使卡口连接器绕自身纵向轴线的连接旋转或紧固旋转可将斜坡以楔形方式压靠至相邻的第二部件表面。根据卡口连接器的紧固旋转的旋转角度的大小,可以调节径向腹板和第二部件之间优选的摩擦连接的连接力。应当理解的是,当使用斜坡时,在与建立连接的旋转方向相反的旋转会释放连接。
根据本发明的另一优选设计,两径向腹板具有比卡口连接器的头部更小的沿直径延伸。该优选构造的背景是,具有径向腹板的轴在插入时必须首先穿过第一部件中的第一开口,并随后穿过第二部件中的键孔。如果径向腹板的沿直径延伸长度与卡口连接器的头部相同,则卡口连接器的头部也可插入第一部件中的第一开口。因此,尽管存在第一开口,卡口连接器的头部将无法抵置于第一部件上。
根据本发明的另一优选实施例,卡口连接器包括至少一个定位腹板,该定位腹板从头部底端沿卡口连接器的轴的方向延伸。优选地,该定位腹板被径向向内布置在一距头部的径向外侧一定距离的位置,并设有径向向外的轴向底切,优选的为锁钩。
根据本发明的优选实施例,定位腹板用于将卡口连接器固定在至少一个第一部件的预定位置中。这使具有预装配的卡口连接器的第一部件可被提供以与第二部件连接。通过这一方式,装配时间可提前,由此最终装配(所述至少一个第一部件和第二部件借助卡口连接器的实际连接)所需时间也会缩短。
根据一种构造设计,具有轴向底切的定位腹板用于优选地锁定于第一部件中的第一开口的边缘处。这样,首先,即使还没有通过卡口连接器在第一部件和第二部件之间建立连接,可将卡口连接器保持在第一开口中。由于定位腹板在沿卡口连接器的轴的方向上从卡口连接器的头部底端突出,因此它被布置为适于与第一部件的第一开口的边缘或与第一部件的第一开口相邻的部分相互作用。一种相互作用为定位腹板通过其轴向底切在第一开口的边缘处锁定(如上所述)。如果第一开口的内侧具有径向向内设置的凸起或者具有至少一个指向径向内侧的凸起,则优选地,定位腹板与第一开口的内侧处的至少一个径向凸起的相互作用可提供锁定连接,该锁定连接可限制或阻止卡口连接器绕自身纵向轴线旋转。优选地,如果第一部件的第一开口的内侧设置有两个径向凸起,则进一步优选地,至少一个定位腹板被锁定在两个相邻的径向凸起之间的中间空间内。这样,卡口连接器的位置,优选地为预设位置被确定,这样,通过卡口连接器连接至少两个部件的过程可以提前准备好。
根据现有发明的进一步优选设计,定位腹板提供一个朝向径向外侧的锁定机构,通过该锁定机构可以防止卡口连接器在预定位置旋转。为此目的,该定位腹板优选地构造为叉状,具有被一中间空间隔开的两个锁钩。
如上文已描述,一个单独的定位腹板可以被锁定于在第一部件的第一开口的内侧的两个径向凸起。作为替代方案,也优选的在第一部件的第一开口的内侧只提供一个径向凸起。这个在第一开口内侧的单独径向凸起与叉形定位腹板相互作用。所述叉形由设置为彼此紧挨着的两个相邻的锁钩形成,类似于叉子的两个尖头,并从头部底端向轴的方向突出。所述两个叉形锁钩间的距离设定为使得第一开口的内侧上的径向凸起可接合于中间空间中并形成锁定。如此,可限定和调整卡口连接器在第一部件的第一开口中期望的预定位置。在这方面中,当然同样优选的是提供少数几个径向凸起,这些径向凸起在第一开口的圆周方向上彼此间隔。然后每个单独的径向凸起对应于第一部件的第一开口中的卡口连接器的优选预定位置,这有利于至少两个部件后续的连接。
此外,本发明包括一体式公头卡口连接器的进一步设计,通过该卡口连接器至少两个部件可通过各自的一个开口非破坏性地可释放地互相连接。在侧视图中,本发明的卡口连接器具有T形形状,包括头部、从头部延伸的中心轴和从轴沿直径延伸的两个位置相对的螺纹腹板,每个螺纹腹板提供一个面向头部的卡口连接器的紧固机构,从而通过形状配合的卡口连接,所述至少两个部件可紧固在卡口连接器的头部和紧固机构之间。
上述本发明卡口连接器的另一替代方案的特征在于具有T形结构,T形结构包括头部以及从头部开始延伸的轴。与上述实施例相反,优选地,仅两个螺纹腹板从轴的径向相对位置径向向外的沿直径延伸。这些螺纹腹板的构造为螺旋形并且在径向侧视图中相应地呈弧形延伸。
这两个螺纹腹板在它们面向头部的表面侧包括类似的紧固机构,该紧固机构的使用方式与在上述卡口连接器的替代方案中的紧固机构相同。关于其结构、构造和功能,这些与上述紧固机构对应。
基于本发明的卡口连接器的螺纹腹板,需将卡口连接器旋转进入第二部件的键孔中,因为螺纹腹板的螺旋设计阻止了直线插入。这种优选的旋入具有创造性的优点,即通过旋转,卡口连接器可穿过至少两个待连接部件的开口并拧紧两部件。这种拧入的结果是,由于卡口连接器绕自身中心纵向轴线(即卡口连接器的铆钉轴的中心纵向轴线)的旋转,所述至少两个部件和卡口连接器的头部以相对的方式朝向彼此移动。这样,优选地,实现了将至少两个部件夹紧于卡口连接器的头部底端,所述至少两个部件在旋转结束时优选地通过紧固机构的锁定或摩擦紧固而得到固定。因此,所述旋转对于卡口连接器的紧固来说总是必要的,围绕自身纵轴的旋转附加实现了在卡口连接器头部底端方向上的优选拉力矩,这将待相互连接的两部件压靠在卡口连接器头部的底端。
根据先前描述的卡口连接器的优选实施例,两个螺纹腹板被配置为刚性的。此外优选的是,两个螺纹腹板限定为右旋螺纹或左旋螺纹。所述右旋螺纹或左旋螺纹优选的特征在于相对于轴的中心纵向轴线的法线的螺距角α的范围为10°≤α≤60°,优选30°≤α≤50°,特别为40°≤α≤45°。
根据本发明,螺纹腹板限定了右旋螺纹或左旋螺纹。这一限定取决于螺纹腹板的螺旋轨迹的方向。此两种结构选择的结果是,本发明优选的卡口连接器通过在右旋螺纹情况下的右旋转或左旋螺纹情况下的左旋转,可在至少两个部件之间建立期望的连接。右旋螺纹和左旋螺纹之间的选择对于例如使所建立的连接适用于空间要求的目标来说是有利的。此外,可参考国家要求或习惯来选择合适的螺纹。
根据本发明的另一优选设计,卡口连接器的两个螺纹腹板限定为陡螺纹,从而卡口连接器可以通过围绕自身纵向轴线旋转一定角度而完全紧固,该旋转角度β的范围为β<360°、优选β≤180°,特别为β≤100°。
此外优选的是,上述螺纹腹板构成具有上述倾角的陡螺纹。陡螺纹的特征在于,小的径向运动(即围绕轴的中心纵向轴线的较小旋转角的旋转)被转换为尽可能大的轴向运动,即在轴的中心纵向轴线的方向上的运动。如果卡口连接器具有传统螺纹,则需要绕自身纵向轴线进行几圈完整的旋转以在至少两个部件之间建立连接。通过使用本发明优选的陡螺纹,优选地,卡口连接器围绕自身纵向轴线的小于一周的旋转就足以在至少两个部件之间建立连接。在使用合适形状的陡螺纹的情况下,即在螺纹侧面的螺距角的优选选择情况下,可以有针对性地调整紧固旋转的旋转角度β的大小。优选的,为了完全紧固卡口连接器,卡口连接器旋转的旋转角度为β≤180°或β≤100°,甚至β≤90°。
优选地,两个螺纹腹板具有比头部更小的径向延伸。根据本发明的进一步优选设计,螺纹腹板的径向延伸小于卡口连接器的头部的径向延伸。这种构造设计使得头部的底端可以置于第一部件上,而具有螺纹腹板的轴可以自由地穿过第一部件的第一开口。
根据本发明的另一优选实施例,两个螺纹腹板在轴的背向头部的方向上具有持续减小的径向延伸,从而使卡口连接器在背离头部的轴向方向上终止于查找尖端。
根据本发明优选的螺纹腹板,优选的只有两个彼此相对设置的螺纹腹板,在卡口连接器的纵向方向上螺旋地延伸。根据本发明优选的卡口连接器的一个优选设计,单个螺纹腹板在其轴向起始点和其轴向终点具有相同的尺寸的径向延伸。优选的螺纹腹板的径向延伸适应于第二部件中的键孔的开口,以便螺纹腹板能够拧入其中。
根据另一优选设计,优选地,螺纹腹板在其靠近头部的末端处具有最大的沿直径延伸。在卡口连接器的轴的背向头部的末端的方向上,两个螺纹腹板的径向延伸优选地以相同的方式持续地减小,使得螺纹腹板在轴的背向头部的末端处的径向延伸减小到零。由于这种优选的结构设计,卡口连接器的轴在其背向头部的末端形成一个尖端状的端部。这一部分也被称为查找尖端。查找尖端具有以下本发明的优选优势:便于具有查找尖端的卡口连接器首先拧入或插入第一部件的第一开口和/或第二部件的键孔中。因为首先,根据本发明优选的是,仅需要查找尖端遇到键孔的中心开口。在这一连接中,不需要螺纹腹板必须精确地与键孔的径向开口槽对齐。当查找尖端被置于键孔的中心开口中时,卡口连接器就可以在这种辅助形状配合定位的帮助下围绕自身纵向轴线旋转,直到螺纹腹板相对于第二部件的键孔的径向槽达到装配对准为止。这样,查找尖端便于卡口连接器插入到部件开口中,并因此便于在至少两个部件之间建立连接。
在相似优选的和类似的卡口连接器的上述结构替代方案中,紧固机构是被布置为不与头部底端平行的锁定腹板、半球形突起或斜坡。
优选地,在进行旋转后,与相邻的第二部件建立连接的紧固机构处于螺纹腹板的背向头部的相应表面侧上。由于螺纹腹板的构造,优选地在螺纹腹板与相邻的第二部件之间建立锁定连接或摩擦连接。为此目的,紧固机构包括优选接合到凹槽或开口中的锁定腹板。根据另一替代方案,半球形凸起被设置为锁定机构。优选地,该锁定机构卡入第二部件中面向螺纹腹板的孔或凹槽中。根据在螺纹腹板处的紧固机构的另一优选设计,面向第二部件的表面侧包括斜坡。该优选的斜坡被构造成使得卡口连接器绕自身纵向轴线的连接或紧固旋转以楔形的方式将斜坡压靠在第二部件的邻接表面上。根据卡口连接器的紧固旋转的旋转角度β的大小,可调节螺纹腹板和第二部件之间的优选的摩擦连接的连接力。应当理解的是,当使用斜坡时,可通过与建立连接的旋转方向相反的旋转来释放连接。
根据卡口连接器的另一优选实施例,其优选地包括至少一个预定位腹板,该预定位腹板从头部的法兰状偏移的底端沿径向延伸,以便可锁定于第一部件的开口边缘处。
与卡口连接器的上述替代设计类似,卡口连接器可以首先预定位于第一部件的第一开口中是有利的。为此,本发明优选的具有螺纹腹板的卡口连接器在其头部底端包括沿轴向突出的法兰状凸起。优选地,该法兰状凸起的直径小于头部的外径,并且优选地,该直径不超过第一部件的第一开口的内径。在该法兰状凸起的径向外侧,优选地,设置有可弹性变形的预定位腹板,其形式为腹板、凸起或较小隆起,其与第一部件的第一开口的内侧或第一开口的边缘处形成可释放的摩擦连接。一旦具有螺纹腹板的卡口连接器被压入第一部件的第一开口中,这些预定位腹板就在第一部件的交界面处锁定或夹紧。
这使得在第一部件和第二部件建立连接之前,卡口连接器可提前预定位于第一部件的第一开口中变得可能。因此优选的是,通过这种方法可缩短在至少两个部件之间建立连接的周期,因为具有螺纹腹板的卡口连接器与在第一部件中的预定位可以提前。
根据卡口连接器的不同优选实施例,其包括塑料或金属。关于卡口连接器的制造,优选使用用于塑料的注塑成型方法和用于金属的金属压铸方法。根据本发明的不同优选实施例,卡口连接器通过铝压铸方法由铝制成或通过锡压铸方法由锡制成。根据另一替代方案,卡口连接器基于注塑成型方法的框架由塑料制成。合适的材料是例如热塑性材料,如PPA GF50或聚酰胺(PA)。
本发明还包括至少一个第一部件和第二部件以及根据不同优选实施例的上述替换设计之一的卡口连接器的部件组件。在该部件组件中,第一部件布置为邻接卡口连接器的头部,并且包括第一开口。第二部件包括一个键孔,由此卡口连接器的头部置于第一部件上,具有径向腹板的轴穿过第一开口和键孔,并且径向腹板或螺纹腹板在背离头部的方向锁定于第二部件处。
本发明公开了由至少一个第一部件和根据上述优选设计之一所述的卡口连接器组成的另一部件组件,其中具有定位腹板或具有多个预定位腹板的卡口连接器可释放的锁定于第一部件的第一开口的边缘处,所述预定位腹板呈位于卡口连接器头部底端的法兰状凸起的隆起的形式。
关于该部件组件,优选的是,根据本发明的卡口连接器的第一替代方案的定位腹板设有沿径向向外定向的锁定机构,利用该锁定机构可以防止卡口连接器在预定位置的旋转。此外优选的是,定位腹板被构造为叉形,具有至少两个锁钩,锁钩被至少一个中间空间隔开,位于第一部件的第一开口内或第一开口处的凸起与定位腹板锁定。
根据本发明的具有螺纹腹板的卡口连接器的第二替代方案,其设有沿径向凸出的预定位腹板。该预定位腹板确保了具有螺纹腹板的卡口连接器在第一部件开口中的预定位,卡口连接器在第一部件的开口中没有固定的角度位置。尽管如此,卡口连接器可靠地保持在第一部件中并且可以与第一部件一起传送。
此外,本发明公开了根据上述实施例所设计的卡口连接器的制造方法。该制造方法包括以下步骤:提供适用于塑料的注塑成型的或金属压铸件的,并配置为与根据上述设计之一的卡口连接器的形状特征互补的模具,向模具中注入液态塑料或液态金属,固化模具中的塑料或金属,并将固化的卡口连接器脱模。
为制造卡口连接器,优选使用用于塑料的注塑成型法或用于金属(特别是铝)的金属压铸法。为此,所使用的相应的模具具有与根据上述优选实施例的卡口连接器的互补的特征。为制造卡口连接器,人们依赖于来自塑料注塑成型或金属压铸的已知方法步骤。
本发明进一步公开了一种借助于根据不同优选实施例的上述卡口连接器将至少一个具有第一开口的第一部件和具有键孔的第二部件连接的连接方法。连接方法包括以下步骤:将第一部件和第二部件叠置,从而使第一开口和键孔相互对齐,将带有径向腹板或螺纹腹板的轴插入键孔中,在第一开口和键孔中绕卡口连接器的纵向轴线旋转卡口连接器并将第一部件和第二部件保持,优选地夹紧于卡口连接器的头部和径向腹板或螺纹腹板之间。
在本发明的连接方法的范围内优选的是,第一部件设有预定位于第一部件的第一开口处的卡口连接器。还优选的是,第一和第二部件首先以叠置的方式定位,从而使第一部件中的第一开口与第二部件中的键孔对齐。随后,卡口连接器优选地插入并穿过第一开口和键孔,由此卡口连接器的头部的底端压靠第一部件上。一旦卡口连接器已插入彼此对齐的第一开口和键孔中,就绕卡口连接器的纵向轴线旋转卡口连接器。优选地,卡口连接器绕自身纵向轴线的旋转包括一旋转角度,旋转角度小于180°且优选地不超过90°。通过此旋转,径向腹板的首先被定位使得其不再与第二部件的键孔对齐。
在使用具有螺纹腹板的卡口连接器时,卡口连接器无法直接插入第二部件的键孔中。这是由螺纹腹板的螺纹轨迹阻止的。因此,卡口连接器在插入或移动通过第二部件的键孔期间已经旋转。该旋转方向优选地取决于螺纹腹板限定为右螺旋纹还是左螺旋纹。
连接方法优选地进一步包括提供具有第一开口的第一部件,卡口连接器通过至少一个定位腹板或在其头部的预定位腹板实现预定位于其中,或者提供彼此分开的具有第一开口的第一部件和卡口连接器,并且将卡口连接器插入至在叠置布置的第一部件和第二部件的第一开口中。
优选地,第一替代方案的卡口连接器配备有定位腹板,该定位腹板可保证卡口连接器定位于第一部件的开口中。参考卡口连接器的第二替代方案,设置预定位腹板,预定位腹板布置于头部底端,由此可保证卡口连接器在第一部件开口中的预定位。
如此,即通过根据其不同构造卡口连接器绕自身中心纵向轴线旋转,实现了卡口连接器与至少两个部件之间的形状配合连接。卡口连接器的优选旋转还用于使径向腹板的优选紧固机构与至少第二部件相互作用。该相互作用是,例如在第二部件和径向腹板抵靠在一起时,紧固机构可作为锁定工具提供的锁定。以此方式,并且与上述形状配合连接互补的,优选地实现了卡口连接器和至少两个部件之间的附加力配合连接。
因此,优选的是,径向腹板包括面向头部的锁定凸起,当旋转卡口连接器时,所述锁定凸起分别锁定到第二部件处的凹槽或开口中。
根据另一优选实施例,径向腹板包括面向头部的斜坡,当卡口连接器围绕自身纵向轴线旋转时,该斜坡会将第一和第二部件夹紧于卡口连接器的头部和径向腹板之间。
根据另一优选设计,上述连接方法包括进一步的步骤:在将具有螺纹腹板的轴插入到键孔中之前,用查找尖端寻找键孔,并将卡口连接器相对于键孔对齐以便于拧入。
根据连接方法的另一优选设计,上文所述的查找尖端用于帮助具有螺纹腹板的卡口连接器进行预定位。该查找尖端在背离头部的方向上指向待连接的部件。当查找尖端首先遇到第一部件或第二部件时,由于较小的径向延伸,查找尖端会帮助卡口连接器插入对应的开口中。由于此预定位或将查找尖端首先精确插入到第二部件中的开口中,则最初不需要使螺纹腹板以配合的方式相对于键孔的径向开口或径向槽对齐。查找尖端将卡口连接器稳定在该位置,并由此帮助螺纹腹板适当地导向到第二部件中的键孔中的径向槽。
在连接方法的范围内,进一步优选的步骤是,当旋转卡口连接器时,会通过螺纹腹板与键孔之间的螺纹连接来将螺纹腹板拧入键孔并将第一和第二部件拉到一起。
此外已证明有利的是,借助所提供的陡螺纹,螺纹腹板将至少两个部件拧紧抵靠于卡口连接器的头部底端上。因为通过螺纹腹板和卡口连接器绕自身纵向轴线的适当旋转,相对拉伸应力会施加到待连接的至少两个部件上,使得它们被拉靠在卡口连接器的头部底端上。与此类似,也可强调的是,由于螺纹腹板的形状,卡口连接器会被其自身的旋转拉入到第二部件的键孔中。由于卡口连接器的这种优选结构,优选地,在卡口连接器上传递的安装插入力矩被转换为机械轴向力,该机械轴向力将互相建立连接的至少两个部件压靠在一起。
附图说明
本发明的优选实施例将结合附图进行详细描述,其中:
图1是本发明卡口连接器的第一优选实施例的侧视图;
图2是根据图1的卡口连接器在插入第一部件的第一开口期间的透视图;
图3示出了根据图1的卡口连接器,插入到第一部件的第一开口中;
图4示出了借助于旋转将优选卡口连接器固定在第二部件处;
图5是由优选的卡口连接器、第一部件和具有键孔的第二部件构成的组件的侧向透视图;
图6是根据图5的组件的顶部透视图;
图7是根据图5的部件组件的局部横向剖视图,其中优选的卡口连接器被插入到第一部件的第一开口中并且被锁定在第二部件的键孔处;
图8是本发明卡口连接器的另一优选实施例的侧视图;
图9是根据图8的卡口连接器的优选实施例的另一侧视图;
图10是根据图8的卡口连接器的优选实施例的轴向剖视图;
图11是根据图9的优选卡口连接器的轴向剖视图;
图12是借助根据图8的卡口连接器的优选组件的侧视图;
图13是根据图8的卡口连接器和具有第一开口的第一部件的透视图;
图14是具有第一开口的第一部件插入了根据图8的卡口连接器的透视图;
图15示出了根据图8的卡口连接器插入第二部件的键孔后的旋转固定动作;
图16是由第一部件、第二部件和根据图8的卡扣锁组成的组件的侧向透视图;
图17是由第一部件、第二部件和根据图8的卡口连接器组成的组件的侧向透视图;
图18是示出了根据图8的卡口连接器在堆叠排列的第一部件和第二部件上方的透视图,其中第一开口与第二部件的键孔对准;
图19是示出了由第一部件、第二部件和插入其中的根据图8的卡口连接器组成的组件的从上方侧向的透视图;以及
图20是连接方法的优选实施例的流程图;以及
图21是卡口连接器的制造方法的优选实施例的流程图;以及
图22是卡口连接器的另一创新替代方案的优选实施例的侧视图;
图23是根据图22的卡口连接器的另一侧视图;
图24是根据优选设计的根据图22的卡口连接器的头部俯视图;
图25是根据图22的卡口连接器的侧向透视图;
图26示出了用于表征根据图22的卡口连接器的本发明优选的螺纹腹板的路线的优选螺距角;
图27是示出了根据图22的卡口连接器在插入第一部件的第一开口之前的侧向透视图;
图28是具有部件开口的第二部件的优选视图,根据图22的优选卡口连接器已经插入到该部件的开口中并以形状配合和/或力配合的方式锁定在那里;
图29示出了根据图22的卡口连接器插入与第二部件的键孔优选对准的第一部件的开口中,其中优选地,卡口连接器的查找端已经分别找到或对齐于第二部件中的键孔的中心开口;
图30示出了从第二部件底端观察的使用根据图22的卡口连接器实现的第一部件和第二部件的优选连接,在该连接处具有螺纹腹板的轴从键孔突出;
图31是借助于卡口连接器将至少两个部件利用具有螺纹腹板彼此连接的必要旋转角度β的优选图示。
具体实施方式
图1、图8和图9示出了根据本发明的卡口连接器1;1'的不同优选实施例。每个卡口连接器1;1'包括具有头部顶端12;12'和头部底端14;14'的头部10;10'。轴20;20'从头部底端14;14'延伸,在相对于头部底端14;14'的表面的中央位置。两个径向腹板30;30'从轴20;20'沿直径延伸。所述两个径向腹板30;30'优选地彼此相对地布置,即彼此径向的布置。
径向腹板30;30'用于优选接合到键孔90中。键孔90设置于第二部件B2中。通过旋转键孔90中的卡口连接器1;1',使径向腹板30;30'与键孔90不对齐,从而使卡口连接器1;1'和第二部件B2之间形成形状配合连接。
卡口连接器1;1'和具有键孔90的第二部件B2之间的形状配合连接可以透过不同构造的径向腹板30;30'实现。下面将更详细的对此进行介绍。
基于头部10;10',轴20;20'和径向腹板30;30'的布置,图1和图8中示例性的显示了卡口连接器1;1'的特征在于双T形结构。双T形结构在图1和图8中用虚线突出显示。其中两个支腿之间的连接横轴平行于卡口连接器1;1'的纵轴L。
图2和图13分别显示了位于第一部件B1的第一开口92;92'前的卡口连接器1;1'。第一开口92;92'选择的足够大从而使具有径向腹板30;30'的卡口连接器1;1'可以插入第一开口92;92'中。因此,轴20;20'随后穿过92;92',如图3和图14所示.
优选地,径向腹板30;30'的长度被调节为使得两个径向腹板30;30'的长度与轴20;20'的轴直径之和小于头部10;10'的外径。径向腹板30;30'的这种长度构造与头部10的直径的对比在图1和图8中变得明显。
两径向腹板30;30'与轴20;20'的直径之和优选地小于头部10;10'的外径。第一开口92;92'的内径优选地大于两径向腹板30;30'与轴20;20'的长度之和但小于头部10;10'的外径。这样保证了卡口连接器1;1'可以穿过第一开口92;92'并且头部10;10'随后可以置于第一部件B1上(见图3和图14)。
优选地,根据本发明至少一个定位腹板40;40',优选多个定位腹板40;40',从头部底端14;14'延伸。根据图1、图8和图9的优选实施例,卡口连接器1;1'处设置两个彼此相对的定位腹板40;40'。
定位腹板40;40'从头部底面14;14'沿轴20;20'的方向延伸。一方面,定位腹板40;40'以间隔的方式从轴20;20'径向向外布置。在定位腹板40;40'和轴20;20'之间的优选的中间空间使定位腹板40;40'可以径向向内弹起。此外,定位腹板40;40'优选地设置为沿径向向内与头部10;10'的外圆周面隔开。这个位置保证了在卡口连接器1;1'插入第一开口92;92'之后,定位腹板40;40'位于第一开口92;92'内。
定位腹板40;40'优选地包括在径向外侧处的轴向底切。根据本发明的优选实施例,轴向底切的形状通过沿径向向外定向的锁钩42;42'形成。优选地,定位腹板40;40'布置在头部底端14;14'侧以使它们将卡口连接器1;1'保持在第一开口92;92'内的预定位置处。因此,彼此相对设置的两个定位腹板40;40'的径向外侧的距离优选地与第一开口92;92'的内径一样大。
如果卡口连接器1;1'插入到第一开口92中,则锁钩42;42'的轴向底切优选地接合在第一部件B1的背向头部10;10'的一侧。这样,卡口连接器1;1'保持位于第一开口92;92'中,因为第一部件B1、特别是第一部件92;92'的边缘优选地保持在锁钩42;42'的轴向底切与头部10;10'的底端14;14'之间。在此处,轴20;20'突出于第一部件B1;B1'且径向腹板30;30'处于第一开口92;92'的下方。
在第一开口92;92'处,优选地在背向头部的部件侧处(即第一部件B1的一侧并背向卡口连接器1;1'的头部10;10')提供部分或完整的周向间隙94;94'。间隙94;94'减小了第一部件B1在第一开口92;92'的边缘部分的厚度。此外,间隙94;94'优选地具有足够尺寸的径向深度,以保证锁钩42;42'在间隙94;94'中的接合和锁定。
根据本发明的优选实施例,优选地在第一开口92;92'的径向内侧设置至少一个径向向内突出的凸起96,优选地设置至少两个凸起96。凸起96用作定位腹板40的止挡,以避免卡口连接器1在第一开口92中旋转(见图2)。
另一优选实施例在第一开口92'的径向内侧提供多个径向凸起96'。还优选地在第一开口92'的内侧仅设置一个径向凸起96',以支持卡口连接器1;1'在第一开口92;92'中的定位。
径向凸起96'与优选设计的定位腹板40'相互作用。定位腹板40'优选地构造为具有至少两个叉状锁钩98的叉形(见图8、15和18),所述至少两个叉状锁钩98由中间空间99隔开。
当卡口连接器1'已插入开口92'时,定位腹板98的锁钩锁定在间隙94'中。为了将卡口连接器1'保持在确定的预定位置以用于随后的组装,卡口连接器1'在第一开口92'内绕自身纵向轴线L旋转。转动优选地一直进行直到凸起96'的其中一个卡在两锁钩98之间,即卡在中间空间99中。由此,卡口连接器1'相对于第一开口92'的预定位置以可调节和可释放的方式固定。
为了借助卡口连接器1;1'将第一部件B1;B1'和第二部件B2;B2'彼此连接,首先,两个部件B1;B1'和B2;B2'以堆叠的方式彼此叠置。部件B1;B1'、B2;B2'的布置使得第一开口92;92'定位于键孔90上方。
根据第一优选连接替代方案,卡口连接器1;1'以所述方式(步骤S1)预先定位于第一开口92;92'中。根据第二优选替代方案,首先,将两个部件B1,B2;B1',B2'彼此叠置(步骤S2)。随后,将卡口连接器1;1'插入并穿过堆叠布置的部件B1,B2;B1',B2'的第一开口92;92'和键孔90。
在此种布置中,如图4、5、7和14、15、17所示,轴20;20'穿过第一开口92;92'和键孔90。卡口连接器1;1'在第一开口92;92'和键孔90内绕自身纵向轴线旋转(步骤S6)。这样,径向腹板30;30'从与键孔90对称对齐的位置旋出,并将部件B1,B2;B1',B2'夹紧或保持在头部10;10'和径向腹板30;30'之间(步骤S7)。
为了部件B1,B2;B1',B2'的夹紧或固定,优选地将径向腹板30;30'构造为刚性的。这样当卡口连接器1;1'在第一开口92;92'和键孔90中旋转时,它们不会弯曲并且能够可靠地固定部件B1,B2;B1',B2'。
为了提供上述连接,根据本发明的第一优选实施例,径向腹板30被构造成L形,如图1所示。紧固机构36设置在较短的L支腿32的面向头部10的表面侧34处。紧固机构36是突出部,优选为半球形。该突出部36与合适的凹部或开口50相互作用,该凹部或开口50设置在第二部件B2中邻近键孔90处(见图4)。
当被旋转时,径向腹板30优选地相对部件B2机械预紧,紧固机构36(优选为半球体)可释放地锁定到开口或凹部50中。由此,卡口连接器1被固定于该位置。此外,除形状配合连接外,优选实现压入配合连接。
为了释放部件B1、B2与卡口连接器1之间的连接,径向腹板30从开口50解锁并且旋转与键孔90对准。旋转方向是任意的。随后,将卡口连接器1从键孔90和第一部件B1的第一开口92移除。
关于径向腹板30,可优选的构造为梁状,即没有较短的L形腿32。在该构造中,紧固机构36将直接置于梁状径向腹板30上并面向头部10。
根据本发明的另一优选设计,紧固机构36包括沿直径延伸的锁定腹板或锁定唇(未示出)。在部件B2;B2'的表面中设置有两个另外的锁定唇或锁定边缘或锁定槽而非凹部或开口50,径向腹板30的锁定唇可以与部件的锁定唇或锁定边缘或锁定槽接合。
在这一优选的紧固机构36中,卡口连接器1也可以旋转90°以使其与键孔90不对齐,从而被锁定。卡口连接器1的释放可发生在卡口连接器1相同或相反方向的旋转实现,如图4所示。
图8至17示出了L形径向腹板30'的另一优选实施例。L形径向腹板30'包括具有表面侧34'的较短的L支腿32'。在该表面侧34上设置有向头部10'的方向突出的锁定腹板或锁定凸起36'。该锁定凸起或锁定腹板36'适于接合或锁定到邻近键孔90的合适的凹部或开口50'中。
根据图4和15,凹部或开口50;50'优选地成对地彼此相对布置。此外优选的是,凹部或开口50;50'以与键孔90对齐位置偏移90°的方式设置。此处还优选的是,凹部或开口50;50'相对于键孔90布置为非矩形或非矩形对准(未示出)。
根据紧固机构36;36'的另一优选设计,其形状为斜坡(未示出)。斜面包括用于邻接第二部件B2的邻接面,该邻接面不平行于第二部件B2布置,即相对于第二部件B2倾斜。
根据本发明的另一优选设计,至少一个定位腹板40和径向腹板30相对于轴20以相同角度定向布置(见图1和图2)。根据本发明的另一优选设计,径向腹板30'以相对于定位腹板40'偏移90°的方式设置在轴20上。在与最先提到的设计相比具有相同连接质量的情况下,后者的设计优点在于塑料材料的注塑成型和金属材料的压铸所需的工作量较低。具体地,对于两个制造流程,后者用于卡口连接器1的工具配置比最先提及的用于卡口连接器1的工具配置更容易。
在图5至7和17中示出了至少包括第一部件B1;B1'和第二部件B2;B2'的连接。根据本发明的优选设计,第二部件B2;B2'是一机动车的门框,第一部件B1;B1'是一用于机动车门的总支架。在总支架中,优选地,设置有电动窗升降装置、扬声器、相关电路元件等。为了将总支架固定在门框中,优选地,卡口连接器1;1'以预先定位的方式固定在总支架的开口中。
根据本发明的另一优选设计,头部10;10'在其上侧12;12'包含至少一个开口16;16'。开口16;16'用作驱动机构,以便转动卡口连接器1;1'。同样优选的是,至少一个开口16;16'或至少一个附加开口用作机器人的接合轮廓,以便将卡口连接器1;1'通过拾取和放置操作递送至第一部件B1;B1'。
图22至图31示出了本发明卡口连接器1”的替代设计。后续的描述中对相同标号的使用正说明了关于相似特征,其在上文已描述。因此,上述关于特征的细节也以相同的方式应用于卡口连接器1”的其他设计。
卡口连接器1”包括分别具有头部顶端12”和头部底端14”的头部10”。轴20”在相对于头部底端14”的表面的中心位置从头部底端14”延伸。两个螺纹腹板30”从轴20”沿径向方向延伸。两个径向腹板30”彼此相对地布置,并且被构造为刚性的,同时优选地限定为两个。
螺纹腹板30”用于优选地接合到第二部件B2中的键孔90中。通过卡口连接器1”在键孔90中的旋转,螺纹腹板30”与键孔90不对准,从而在卡口连接器1”和第二部件B2之间形成形状配合的连接。
基于头部10”、轴20”和螺纹腹板30”的布置,根据图22至图27可以示例性地看出,卡口连接器1”的特征在于T形结构。在图23中用虚线突显了T结构。T形结构的一个支腿平行于卡口连接器1”的纵向轴线L。
图27示出了在第一部件B1的第一开口92前的优选卡口连接器1”。第一开口92的大小设置为刚好可以使具有螺纹腹板30”的卡口连接器1'能够插入到第一开口92中。因而轴20”随后可穿过第一开口92,如图28和29所示。
优选地,调整螺纹腹板30”的径向宽度,从而使得两个螺纹腹板30”的径向宽度与轴20”的轴直径的长度总和小于头部10”的外径。螺纹腹板30”的长度配置与头部10”的直径的对比也在图22和图27中清楚地显示。
螺纹腹板30”与轴20”的径向宽度之和优选地小于头部10”的外径。第一开口92的内径优选的大于螺纹腹板30”与轴20”的径向宽度之和,但小于头部10”的外径。这样就保证了卡口连接器1”可以插入并穿过第一开口92,随后头部10”会置于第一部件B1上(见图28、29和31)。
卡口连接器1”的螺纹腹板30”的特征在于螺纹走向。两个螺纹腹板30”的螺纹走向优选地限定了陡螺纹。陡螺纹的特征在于,通过使卡口连接器1”绕自身纵向轴线L相对少的旋转,可以让卡口连接器1”在纵向轴线L的方向上获得相对较大的轴向的位移。旋转用旋转角度β表示,如图31所示。
对于日常生活中常见的具有公制螺纹的螺钉和螺母的连接,需要旋转螺钉或螺母多圈以建立连接。相反,对于卡口连接器1”的陡螺纹,优选地,卡口连接器1”围绕自身纵向轴线L旋转少于一圈即可建立至少两个部件B1和B2之间的连接。优选地,陡螺纹的螺纹腹板30”被构造为通过旋转一定的角度即可完全建立连接,角度的范围是β<360°、优选β≤180°,特别的是β≤100°。
借助于螺纹腹板30”的结构可能性,加固能力也就是加固所需旋转的程度和为此所需的时间,可以有针对性地进行调整。根据本发明卡口连接器1”的优选设计,旋转角度β为90°足以完全建立连接。
从图22至30可以看出,螺纹腹板30”的径向宽度优选地沿轴线朝向头部10”的底端14”持续增加。因此,螺纹腹板30”在邻近头部10”处具有最大的径向宽度或扩张,其中腹板的径向或扩张方向垂直于卡口连接器1”的纵向轴线L。
在背离头部的轴20”的末端,为了产生机械冲击,螺纹腹板30”的径向宽度优选为零或极小。
优选地,轴20”的背向头部方向的端部具有查找尖端22。查找尖端22是尖端状结构,因此在轴20”背向头部的方向上的端部成锥形或尖端形。
由于查找尖端22具有比轴20”或螺纹腹板30”更小的沿直径延伸,查找尖端22会使卡口连接器更易于插入或找到第一部件B1和第二部件B2的开口92和键孔90。为此查找尖端22的形状一般是尖形的、圆形的、钝的、有角度的或类似形状,以帮助部件B1、B2之间建立连接。
根据本发明的优选设计,螺纹腹板30”在卡口连接器1”的旋入方向R上的径向宽度逐渐减小。还优选的是,螺纹腹板30”设置有恒定的径向宽度(未示出)。当具有恒定径向宽度的螺纹腹板30”优选地与查找尖端22结合时,它们也能保证部件B1、B2间的可靠连接。
两个螺纹腹板30”的螺旋线优选特征在于螺距角α(见图26)。螺距角α决定了螺纹腹板30”包括哪些相对于纵向轴线L的法线的仰角。优选地,螺距角α为10°≤α≤60°的范围内,优选地为30°≤α≤50°,特别是在40°≤α≤45°的范围内。从给定范围中选择的螺距角α越大,在卡口连接器1”的相同旋转角β下获得的卡口连接器1”平行于纵向轴线L的轴向偏移越大。
在卡口连接器1”的优选设计中,螺距角α等于43.1°,如此可以适当地满足关于连接的制造要求。
按本发明优选的两螺纹腹板30”在面向头部底端14”的端面35上都具有紧固机构36”。这些紧固机构36”在其形状、设计、尺寸和功能方面对应于上述卡口连接器1;1'的紧固机构36;36'。因此,紧固机构36”的相关解释可参考上述说明。
在头部顶端12”处设置有驱动机构16”或通常为某种形式的开口或凹部。驱动机构16”或凹部用于与工具形状配合接合,以便紧固或释放卡口连接器1”。此外,开口或凹部优选地可用于帮助安装卡口连接器1”的机器人进行寻找和/或夹住和/或定向操作。
在头部底端14”处,优选地设有法兰状突出部15。该突出部15从头部底端14”在远离头部的方向上突出。优选地,突出部15被构造为圆形并且与纵向轴线L同心地布置。此外,突出部15具有径向外侧,在该径向外侧处布置有具有凸起、腹板、隆起等或诸如此类形式的多个预定位的腹板13,所述预定位的腹板13沿径向向外突出。优选地,多个预定位的腹板或凸起或隆起13分别均匀地分布在突出部15的圆周上。
单独的隆起或凸起13与突出部15结合布置,使得突出部15具有较小的沿直径延伸,同时凸起13与突出部15的结合具有比第一部件B1的开口92的内径更大的沿直径延伸。因此,卡口连接器1”可插入到部件的开口92中并且以摩擦或锁定的方式固定在部件开口92的边缘处。这样,卡口连接器1可预先定位在第一部件B1的开口92中,优选地以防丢失的方式固定,并可随第一部件B1一同运送。
从上述说明中可以清楚地看出,法兰状突出部15用于定位和稳定预定位腹板13,即隆起或凸起13。因此,根据本发明还优选地是在头部底端14”设有腹板而非突出部15,以用于布置凸起13。这些腹板(未示出)限定并稳固了凸起13的位置,从而使卡口连接器1”可预先定位在第一部件的开口92中。
优选地,所述预定位腹板13,优选凸起13,对应地实现与上述定位腹板40;40'类似的功能。由此,预定位腹板13仅将卡口连接器1”保持在第一部件的B1的开口92中,而并不将其固定,即以相对于第一部件B1的特定的旋转角度固定。
图30中示出了至少由第一部件B1和第二部件B2组成的连接件或组件。根据本发明的优选设计,第二部件B2是机动车辆的门框,而第一部件B1是机动车门的总支架。在总支架中优选地设有电动车窗升降器、扬声器、相关电路元件等。为了将总支架固定在门框内,优选地,卡口连接器1”以预先定位的方式固定在总支架的开口中。为此,凸起13或隆起优选地与第一部件B1或总支架的开口92的内边缘建立摩擦连接,或者它们锁定在该开口92中。
在将卡口连接器1”插入第一部件B1的开口92后,优选地使用用于寻找键孔90以用于相应地对准卡口连接器1”的查找尖端22。一旦卡口连接器1”以匹配的形式对准于键孔90,它会依照螺纹腹板30”的螺纹方向围绕纵向轴线L旋转。当螺纹腹板30”接合至键孔90的径向槽中时,卡口连接器1”通过旋转了旋转角度β而被拉入或拧进键孔90。类似地,此过程也可被描述为第二部件B2被拉向卡口连接器1”的头部10”的底端14”。因此,部件B1、B2被压在一起并被压向头部10”的底端14”。当卡口连接器1”完成旋转,紧固机构36”会被锁定或锚定在第二部件B2中的开口50”中(见图29或30)。还优选的是,在没有提供开口50”的情况下,紧固机构36”摩擦紧固在部件B2处。
本发明还公开了借助于根据不同优选实施例的上述卡口连接器1;1';1”连接至少具有第一开口92的第一部件B1和具有键孔90的第二部件B2的方法。连接方法包括以下步骤:将第一元件B1和第二元件B2叠置布置,以使第一开口92与键孔90对准,将带有径向腹板30;30'或螺纹腹板30”的轴10插入键孔90,在第一开口92和键孔90内围绕卡口连接器1;1';1”的纵向轴线L旋转卡口连接器1;1';1”并保持,优选地将第一部件B1和第二部件B2夹在卡口连接器1;1';1”的头部10;10';10”与径向腹板30;30'或螺纹腹板30”之间。
在本发明的连接方法中,优选地,第一部件B1设有预先定位在第一部件B1的第一开口92中的卡口连接器1;1';1”。还优选地,第一部件B1和第二部件B2首先以堆叠状布置定位,从而使第一部件B1中的第一开口92与第二部件B2中的键孔90对齐。随后,卡口连接器1;1'优选地插入并穿过第一开口92和键孔90,从而使卡口连接器1;1'的头部10;10'的底端14;14'置于第一部件B1上。
当卡口连接器已插入彼此对齐的第一开口和键孔中时,将卡口连接器围绕自身纵向轴线L旋转。优选地,卡口连接器围绕自身纵向轴线的旋转的旋转角度小于180°且优选地不超过90°。通过这一旋转,径向腹板30首先被定位并且不再与第二部件的键孔对齐。
当使用带有螺纹腹板30”的卡口连接器1”时,卡口连接器1”不能直插入第二部件B2的键孔90中,因为这被螺旋弯曲延伸的螺纹腹板30”阻止。因此,卡口连接器1”在插入或移动通过第二部件B2的键孔90期间是已旋转了的。旋转方向优选地取决于螺纹腹板30”的形状限定为右旋螺纹还是左旋螺纹。在紧固旋转结束时,紧固机构36锁定或夹紧于第二部件B2的底端。
根据不同构造的卡口连接器1;1';1”,通过围绕自身纵向中心轴线L旋转,可实现卡口连接器1;1';1”与至少两个部件之间的形状配合连接。卡口连接器1;1';1”的优选旋转还用于使径向腹板30;30'的优选紧固机构36;36'与至少第二部件B2相互作用。该相互作用可以是:例如,将作为设置在径向腹板30;30'处的锁定机构的紧固机构36;36'锁定在第二部件B2处。以此方式,可优选地实现卡口连接器1;1';1”与至少两个部件B1、B2之间附加的力配合连接,以作为对上述形状配合连接的补充。
因此,优选地,径向腹板36;36'包括面向头部的锁定凸起,当卡口连接器1;1';1”旋转时,每个锁定凸起锁定到第二部件B2处的凹部50或开口50中。根据另一优选实施例,径向腹板36;36'具有面向头部的斜坡,当卡口连接器1;1';1”围绕自身纵向轴线L旋转时,斜面将第一和第二部件夹在卡口连接器1;1';1”的头部和径向腹板之间。
根据进一步优选的设计,上述连接方法包括以下步骤:在将带有螺纹腹板30”的轴20”插入键孔90之前,用查找尖端22寻找键孔90并将卡口连接器1”与键孔90对齐,以便于旋转拧入。此外优选地,前文已描述的使和查找尖端22预先定位具有螺纹腹板30'的卡口连接器1”。该查找尖端22的方向为背向头部,指向待连接的组件B1、B2。当查找尖端22首先遇到第一部件B2或第二部件B2时,由于查找尖端22较小的沿直径延伸,查找尖端22可帮助卡口连接器1”插入至相应的部件开口中。由于利用查找尖端22进行预先定位或首先插入到第二部件B2中的开口90中,在第一种情况中无需将螺纹腹板30”以匹配的方式与键孔90的径向开口或径向槽对准。查找尖端22将卡口连接器1”稳固在开口位置,并就此促使螺纹腹板30”对于第二部件B2中的键孔90的径向槽位置的匹配定向。
参考符号列表
1,1',1” 卡口连接器
10,10',10” 头部
12,12',12” 头部顶端
13 预定位腹板、凸起、隆起
14,14',14” 头部底端
16,16',16” 驱动机构,开口
20,20',20” 轴
30,30' 径向腹板
30” 螺纹腹板
32,32' L支腿
34,34' 表面侧
36,36',36” 紧固机构
40,40' 定位腹板
42,42' 锁钩
50,50',50” 凹槽,开口
90 键孔
92,92' 第一开口
94,94' 间隙
96,96' 径向凸起
98 锁钩
99 中间空间
B1,B1' 第一部件
B2,B2' 第二部件
L 卡口连接器的纵向轴线

Claims (28)

1.一种一体式公头卡口连接器(1”),借助于该卡口连接器(1”),至少两个部件(B1”,B2”)可通过各自的开口(90”,92”)以非破坏性的方式可拆卸地互相连接,所述卡口连接器(1”)从侧面看为T形,包括头部(10”)、从头部延伸的中心轴(20”)和从所述轴(20”)延伸的两个径向相对的螺纹腹板(30”),每个所述螺纹腹板(30”)包括所述卡口连接器(1”)的面向所述头部(10”)的一紧固机构(36”),因此所述至少两个部件(B1”,B2”)可通过形状配合的卡口式连接紧固于所述头部(10”)和所述螺纹腹板(30”)的紧固机构(36”)之间。
2.根据权利要求1所述的卡口连接器(1”),其中所述两螺纹腹板(30”)被构造为刚性的。
3.根据权利要求1或2所述的卡口连接器(1”),其中所述两螺纹腹板(30”)限定为右旋螺纹或左旋螺纹,所述螺纹腹板(30”)包括相对于所述轴(20”)的中心纵向轴线的法线的螺距角ɑ,该螺距角的范围为10°≤ɑ≤60°,优选的为30°≤ɑ≤50°,特别的为40°≤ɑ≤45°。
4.根据权利要求1至3之一所述的卡口连接器(1”),其中所述两螺纹腹板(30”)限定为陡螺纹,使得所述卡口连接器(1”)可通过围绕自身纵向轴线旋转一旋转角度β从而完全紧固,其中所述旋转角度β<360°,优选的β≤180°,特别的β≤100°。
5.根据上述权利要求1至4之一所述的卡口连接器(1”),其中所述两个螺纹腹板(30”)具有比所述头部(10”)更小的径向延伸。
6.根据上述权利要求1至5之一所述的卡口连接器(1"),其中所述两个螺纹腹板(30")包括在所述轴(20")背向所述头部的方向上具有逐渐减小的径向延伸,从而所述卡口连接器(1")在与所述头部(10")相对的轴向方向上终止于一查找尖端。
7.根据上述权利要求1至6之一所述的卡口连接器(1”),其中所述紧固机构(36”)为被布置为不平行于所述头部(10”)的底端(14”)的锁定腹板、半球形凸起或斜坡。
8.根据上述权利要求1至7之一所述的卡口连接器(1”),其包括至少一个预定位腹板(13),所述预定位腹板(13)从所述头部(10”)的一法兰状偏移底端(15)沿径向方向延伸,以便可锁定于所述第一部件的开口边缘处。
9.根据前述权利要求1至8之一所述的卡口连接器(1"),其包括塑料或金属材料。
10.一种一体式公头卡口连接器(1;1'),借助于该卡口连接器,至少两个部件(B1,B2;B1',B2')可通过各自的开口(90,92)以非破坏性的方式彼此可拆卸地互相连接,
所述卡口连接器(1;1')在侧视图中具有双T形形状,包括头部(10;10')、从所述头部(10;10')延伸的中心轴(20)和从所述轴(20)沿直径延伸的两个径向腹板(30;30'),
每个所述径向腹板(30;30')被配置为L形并具有较短的L支腿(32;32'),所述较短的L支腿(32;32')在面向头部的表面侧(34;34')包括所述卡口连接器(1;1')的紧固机构(36;36'),其中所述紧固机构(36;36')面向头部(10;10'),从而通过形状配合卡口连接,所述至少两个部件(B1,B2;B1',B2')可紧固于所述头部(10)和所述径向腹板(30;30')的紧固机构(36;36')之间,并且
所述卡口连接器(1;1')包括至少一个定位腹板(40;40'),所述定位腹板(40;40')从所述头部(10;10')的底端(14;14')沿轴(20;20')的方向延伸。
11.根据权利要求10所述的卡口连接器(1;1'),其中所述两个径向腹板(30;30')被构造为刚性的。
12.根据权利要求10所述的卡口连接器(1;1'),其中所述紧固机构(36;36')为被布置为不平行于所述头部(10;10')的底端(14;14')的锁定腹板、半球形凸起或斜坡。
13.根据上述权利要求10至12之一所述的卡口连接器(1;1'),其中所述径向腹板(30;30')具有比所述头部(10;10')更小的径向延伸。
14.根据权利要求10所述的卡口连接器(1;1'),其中所述定位腹板(40;40')被径向向内地布置并与所述头部(10;10')的径向外侧间隔,且设有径向向外的轴向底切,所述轴向底切优选的为锁钩。
15.根据权利要求10或14所述的卡口连接器(1;1'),其中所述定位腹板(40;40')设有锁定机构,利用该锁定机构可防止所述卡口连接器(1;1')在预定位置旋转。
16.根据权利要求15所述的卡口连接器(1;1'),其中所述定位腹板(40;40')构造为叉形,具有由中间空间(99)隔开的两个锁钩(98)。
17.根据上述权利要求10至16之一所述的卡口连接器(1;1'),其包括塑料或金属。
18.一种由至少一个第一部件(B1;B1';B1”)和第二部件(B2;B2';B2”)以及根据前述权利要求之一所述的卡口连接器(1;1';1”)组成的部件组件,其中所述第一部件(B1;B1';B1”)布置于邻近所述卡口连接器(1;1';1”)的头部(10;10';10”)的位置,所述第一部件(B1;B1';B1”)包括第一开口(92;92';92”),所述第二部件(B2;B2';B2”)包括键孔(90;90”),从而所述头部(10;10';10”)置于第一部件(B1;B1';B1”)上,具有所述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30”)的所述轴(20;20';20”)穿过所述第一开口(92;92';92”)和所述键孔(90;90'),所述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30”)在背向头部的方向锁定于第二部件(B2;B2';B2”)。
19.一种由至少一个第一部件(B1;B1';B1”)和根据权利要求1至8或权利要求10、14至17其中之一所述的卡口连接器(1;1';B1”)组成的部件组件,其中所述卡口连接器(1;1';1”)通过位于其头部底端(14”)的定位腹板(40;40';40”)或呈一法兰状凸起(15)的多个隆起(13)的形式的多个预定位腹板可释放的锁定于第一部件(B1;B1';B1”)的第一开口(92;92';92”)的边缘处。
20.根据权利要求19所述的部件组件,其中所述定位腹板(40;40')设有锁定机构,通过该锁定机构可防止卡口连接器(1;1')在预定位置旋转。
21.根据权利要求21所述的部件组件,其中所述定位腹板(40')被构造为叉形,该定位腹板(40')具有两个锁钩(98),所述两锁钩(98)由中间空间(99)隔开,并且在所述第一部件(B1;B1')的第一开口(92;92')中或第一开口(92;92')处的凸起与所述定位腹板(40')锁定。
22.根据上述权利要求1至17之一所述的卡口连接器(1;1';1”)的制造方法,包括以下步骤:
a.提供一模具,该模具适用于用塑料注塑成型或金属压铸成型,所述模具的形状被构造为与根据上述权利要求1至19之一所述的卡口连接器(1;1';1”)的形状特征互补(步骤H1)。
b.向模具中注入液态塑料或液态金属63(步骤H2)。
c.固化模具中的塑料或金属(步骤H3),以及
d.将固化的卡口连接器(1;1';1")脱模(步骤H4)。
23.一种连接方法,该连接方法用根据权利要求1至17之一所述的卡口连接器(1;1')将至少一个具有第一开口(92;92';92”)的第一部件(B1;B1';B1”)和具有键孔(90;90”)的第二部件(B2;B2';B2”)连接,包括以下步骤:
a.将所述第一部件(B1;B1';B1”)和所述第二部件(B2;B2';B2”)叠置,使所述第一开口(92;92';92”)和所述键孔(90;90”)彼此对齐(S3),
b.将带有所述径向腹板(30;30')或所述螺纹腹板(30”)的所述轴(20;20';20”)插入所述键孔(90;90”)(S5),
c.将所述卡口连接器(1;1';1”)在所述第一开口(92;92';92”)和键孔(90;90”)内围绕所述卡口连接器(1;1';1”)的纵向轴线L旋转(S6),以及
d.将所述第一部件(B1;B1';B1")和所述第二部件(B2;B2';B2")保持,优选地夹持,在所述卡口连接器(1;1';1")的头部(10;10')和所述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30")之间(S7)。
24.根据权利要求23所述的连接方法,还包括如下进一步的步骤:
提供具有所述第一开口(92;92';92”)的所述第一部件(B1;B1';B1”),所述卡口连接器(1;1';1”)通过至少一个定位腹板(40;40';40”)或位于卡口连接器(1;1';1”)的头部(10;10';10”)的预定位腹板(13)被预定位(S1)于所述第一开口(92;92';92”)中,或
提供彼此分开的具有所述第一开口(92;92';92”)的所述第一部件(B1;B1';B1”)和所述卡口连接器(1;1';1”)(S2),并将所述卡口连接器(1;1';1”)插入堆叠状布置的所述第一部件(B1;B1')和第二部件(B2;B2')中的所述第一开口(92;92';92”)中(S4)。
25.根据权利要求23或24所述的连接方法,其中所述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30")包含面向头部的锁定凸起(96;96';96"),当旋转所述卡口连接器(1;1';1")时,每个所述锁定凸起(96;96';96")会锁定于所述第二部件(B2;B2';B2")处的一凹槽或开口(50;50';50")中。
26.根据权利要求23或24所述的连接方法,其中的述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30”)包括面向头部的斜坡,当所述卡口连接器(1;1';1”)绕自身纵向轴线旋转时,所述斜坡会将所述第一部件(B1;B1';B1”)和第二部件(B2;B2';B2")夹紧于所述卡口连接器(1;1';1”)的头部(10;10';10”)和所述径向腹板(30;30')或螺纹腹板(30")之间。
27.根据上述权利要求23至26之一所述的连接方法,具有如下进一步的步骤:
在将具有所述螺纹腹板(30")的所述轴(20")插入所述键孔(90")之前,用查找尖端寻找键孔(90"),使所述卡口连接器(1")与键孔(90")对齐以便拧入。
28.根据上述权利要求23至27之一所述的连接方法,具有如下进一步的步骤:
当旋转所述卡口连接器(1")时,会将所述螺纹腹板(30")拧入所述键孔(90"),并通过所述螺纹腹板(30")和所述键孔(90")之间的螺纹连接将所述第一部件(B1")和所述第二部件(B2")拉到一起。
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