CN113775622A - 包括连接元件的长度可调的组件，制造组件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种长度可调的组件(100)，包括连接元件(210)，用于将所述组件(100)连接到一部件，以此方式使得连接能够承受拉伸载荷和压缩载荷，所述连接元件(210)沿纵向轴线(LA)相对于组件(100)的纵向轴线(LA)插接至轴向端部(110)上。连接元件(210)包括至少一个锁定臂(211)，其在连接元件(210)的安装配置中相对于纵向轴线(LA)能够弹性地弯曲，用于将连接元件(210)插接至端部(110)上，其中，所述至少一个锁定臂(211)包括至少一个锁定元件(212)，其中所述至少一个锁定元件(212)适于与所述端部(110)的至少一个配合锁定元件(112)配合，所述配合锁定元件(112)具有与所述锁定元件(212)互补的形状，在所述连接元件(210)的操作配置中沿所述纵向轴线(LA)装配到所述端部(110)上。本发明还涉及一种用于组件(100)的制造方法。

Description

包括连接元件的长度可调的组件，制造组件的方法
技术领域
本发明涉及一种长度可调的组件，包括连接元件，用于将所述组件连接到一部件，以此方式使得连接能够承受拉伸载荷和压缩载荷，所述连接元件相对于组件的纵向轴线沿纵向轴线插接至轴向端部。本发明还涉及制造这种组合件的方法。
这种带有相应连接元件的组件，例如，以主轴驱动/线性驱动、弹簧支柱、流体阻尼器和空气弹簧的形式使用，特别是在机动车领域，例如，用于打开、保持和/或关闭尾门、门、发动机引擎盖等。
现有技术
从DE 10 2012 201174 A1中已知上述类型的组件。可变长度组件包括由外管形成的外部部件。连接元件布置在外管的安装端。管的附件具有圆周槽，圆周腹板接合其中以可旋转地保持管上的连接元件。通过布置在管的圆周槽中的卡扣环和连接元件的圆周槽，可以将连接元件可旋转地保持在管上。然而，该解决方案导致复杂和长的制造过程，因此不能令人满意。
技术问题
本发明要解决的问题是提供开头所述类型的组件，其实现具有稳定连接的简单且快速的组装。
技术方案
本发明提供了根据权利要求1的组合件，其解决了技术问题。此外，通过根据权利要求10的方法解决了问题。有利的实施例从从属权利要求获得。
根据本发明的连接元件设计用于沿纵向轴线长度可调节的组件(例如，气体压力弹簧，流体阻尼器，线性致动器、特别是主轴致动器，或弹簧支柱)能够抗拉伸载荷和抗压缩载荷地连接至一部件，所述部件为例如车辆的主体或挡板(flap)。
连接元件设计成相对于组件的纵向轴线沿纵向轴线插接于轴端部。端部可以例如为管状的，特别是圆柱形的和/或与纵向轴线同轴。
连接元件包括至少一个锁定臂，其在连接元件用于插接至端部的安装配置中相对于纵向轴线能够弹性地向外弯曲，其中所述至少一个锁定臂包括至少一个锁定元件，其中所述至少一个锁定元件适于沿纵向轴线与所述端部的至少一个配合锁定元件刚性地(positively)配合，所述配合锁定元件成形为在所述连接元件适配到端部上的操作配置中时与锁定元件互补。
使用锁定元件和配合锁定元件允许连接元件的显著更加容易地组装。锁定臂和/或锁定元件可以以这样的方式设计，使得它们在安装配置中(相对于纵向轴线)能够径向向外弹性变形，以便锁定至配合锁定元件中。锁定臂和/或锁定元件可以进一步配置成使得在操作配置中，它们(相对于纵向轴线)不能径向向外弹性地变形，以保持(刚性地)锁定至配合锁定元件。操作配置可以通过例如在接合后安装的另一部件来实现。
连接元件可以优选地以车辆挡板驱动的典型力经受拉伸和压缩载荷。
连接元件可以包括1、2、3、4、5、6或更多个，优选地至少2个，特别是4个锁定臂，每个锁定臂具有至少一个锁定元件。使用的锁定臂越多，将连接元件安装到组件上越容易，并且保持地越均匀。然而，制造工作量和锁定臂损坏的风险也增大，这就是为什么使用4个锁定臂已经证明是良好的折衷。
所述组件具有的配合锁定元件的数量不是必然与所述连接元件具有的锁定元件的数量相同，而是一些、特别是全部锁定元件也可以与共同的配合锁定元件(例如，与围绕纵向轴线的环形槽)锁定，反之亦然。
锁定臂在径向方向上的可弯曲性应足够大，使得将连接元件推到组件的端部上存在的损坏风险尽可能地小。优选地，所述至少一个锁定臂能够径向地(即垂直于纵向轴线)弹性变形至少1mm，优选至少10mm。优选地，所述至少一个锁定臂能够径向地(即垂直于纵向轴线)弹性变形至少所述至少一个锁定元件的径向厚度。锁定元件的径向厚度为，例如，锁定元件在锁定臂的非变形状态下从锁定臂(特别是向内朝向纵向轴线)径向突出的长度。由于锁定元件不是必然设置在锁定臂的轴向端部，因此，锁定臂的比锁定元件的径向厚度显著更高的弹性可变形性(例如，径向向外1.5倍至2倍)可能是必要的。
因此，根据本发明的连接元件容易且不复杂地安装在组件上，并且相对于沿纵向轴线的拉伸载荷或压缩载荷，实现了连接元件与组件的极为稳定的连接。
具体实施方式
在优选的实施例中，连接元件为一体件式，并且优选地由可弹性变形的塑料制成，特别是纤维增强的塑料，特别优选地为聚酰胺，特别是玻璃纤维增强的聚酰胺。用这种塑料制造容易且简单(例如，通过注塑)。纤维增强的塑料在纤维方向可承受高拉伸载荷和压缩载荷，且在横向于纤维方向保持柔性。
在另一实施例中，连接元件包括耦合区域，优选地为球座、球头销、孔眼或螺栓，用于耦合，其可以经受拉伸载荷和压缩载荷，优选地能够绕至少一个旋转轴旋转，具有互补形状的耦合元件耦合到部件的耦合区域，优选地为球座、球头销、孔眼或螺栓。以单个(优选地为一体件式)连接元件经由耦合元件至部件(例如后挡板)实现了组件的连接。因此，组件包括少量单独部件，并且结构简单且便宜。
根据本发明的组件沿纵向轴线长度可调节，并且可以设计为例如气体压力弹簧，液压阻尼器，线性驱动、特别是主轴驱动，或弹簧支柱。
该组件配备有至少一个连接元件，特别是根据本发明，用于将组件连接到一部件，例如车辆的主体或挡板，以此方式使得连接可以经受拉伸载荷和压缩载荷。
连接元件相对于组件的纵向轴线插接在轴向端部上，其中所述连接元件包括至少一个锁定臂，其在连接元件的安装配置中相对于纵向轴线能够弹性地向外弯曲，用于插接在端部上。端部可以为例如管状，特别是圆柱形和/或与纵向轴线同轴。
所述至少一个锁定臂包括至少一个锁定元件，所述端部包括至少一个配合锁定元件，所述至少一个配合锁定元件与所述至少一个锁定元件互补地成形，其中所述至少一个锁定元件在所述组件的操作配置中沿纵向轴线与所述至少一个配合锁定元件刚性地(positively)配合。
已经对根据本发明的组件的设计产生的根据本发明的连接元件的优点和设计选择进行了描述。
优选地，在所述组件的操作配置中，所述至少一个锁定元件以围绕所述纵向轴线可旋转的方式与所述至少一个配合锁定元件配合。为此目的，所述至少一个配合锁定元件可以例如关于纵向轴线旋转对称。优选地，锁定元件和配合锁定元件能够关于纵向轴线相对于彼此旋转360°。其中一个例子为圆周环形槽形式的配合锁定元件，锁定元件锁定在圆周环形槽形式的配合锁定元件中，从而连接元件与端部(或组件的其余部分)的相对旋转是可能的。
在优选的实施例中，所述至少一个锁定元件包括突起，用于接合在设计为凹槽、优选地设计为围绕纵向轴线的环形凹槽的配合锁定元件中。该实施例以简单的方式实现锁定元件和配合锁定元件的简单组装和相对旋转性。此外，在端部中比在锁定臂中通常存在更大的材料厚度和安装空间。因此，在端部中制造凹槽比在连接元件中更安全、更节省空间、更容易。
优选地，所述组件包括至少一个固定元件，所述固定元件布置成防止在组件的操作配置中连接元件的至少一个锁定臂相对于纵向轴线向外弯曲。这里的术语“防止”应当理解为意思是锁定臂最多只能弯曲到这种程度，即锁定元件和配合锁定元件之间沿纵向轴线的刚性连接在操作配置中保持。
在一个实施例中，在操作配置中，固定元件相对于纵向轴线在径向上在至少一个锁定臂的外侧装配到连接元件上或插入连接元件中，优选地沿着纵向轴线，固定元件和连接元件在操作配置中相互作用，优选地沿着纵向轴线以摩擦锁定方式和/或相对于纵向轴线在径向上以形状锁定的方式。这允许所述至少一个锁定臂在安装配置中弹性地弯曲，用于将连接元件安装到端部上。在操作配置中，即当固定元件处于适当位置时，所述至少一个锁定臂不能弯曲打开，且因此固定防止锁定元件和配合锁定元件彼此之间脱离。
优选地，连接元件包括至少一个保护部分，所述保护部分在操作配置中相对于纵向轴线在径向上在固定元件的外侧布置，用于保护固定元件以及优选地用于沿纵向轴线摩擦保持固定元件。以这种方式，可以在操作配置中实现固定元件在连接元件中紧密配合。然后，在操作配置中，固定元件占据锁定臂在安装配置中可以弹性地径向向外弯曲的空间。
优选地，所述至少一个固定元件以及优选地所述至少一个保护部分各自基本上为中空的圆柱形和/或与纵向轴线同轴地布置。优选地，所述至少一个固定元件和所述至少一个保护部分为中空圆柱形的并且与纵向轴线同轴地布置。该方案易于制造，并且由于关于纵向轴线旋转对称，易于组装且特别稳定。
在一个实施例中，组件包括沿纵向轴线作用的至少一个弹簧元件，其中所述弹簧元件在组件的操作配置中沿纵向轴线将固定元件偏压于连接元件。优选地，所述弹簧元件为螺旋压缩弹簧。优选地，所述弹簧元件可以为已经存在于组件上的弹簧元件。
优选地，所述组件包括至少一个支撑元件，优选地附接到固定元件或与固定元件一体地形成，用于将固定元件支撑于端部上和/或弹簧元件上，其中所述至少一个支撑元件优选地以环形盘的形状设置和/或与纵向轴线同轴地布置和/或相对于纵向轴线在径向上具有比固定元件更大的宽度。支撑元件用作辅助沿纵向轴线将固定元件插入到连接元件上或其中的引导件。环形盘的形状设计易于制造并提供均匀的稳定作用。支撑元件相对于纵向轴线在径向上具有比固定元件更大的宽度为弹簧元件提供了更大的支承表面。弹簧元件因此得以稳定且在组装和操作期间防止滑动。
根据本发明，用于制造根据本发明的组件的方法包括以下步骤，特别是以所述的顺序：
a)提供组件的端部，
b)在端部上制造至少一个配合锁定元件以及
c)沿组件的纵向轴线将组件的连接元件插接到端部，
d)其中连接元件的至少一个锁定臂在插接步骤期间相对于纵向轴线向外弯曲，且
e)其中所述至少一个锁定臂在插接步骤的最后朝向纵向轴线弹性地弯曲回位，使得所述至少一个锁定臂的所述至少一个锁定元件沿纵向轴线与所述至少一个配合锁定元件以形状配合的方式配合。
所述配合锁定元件例如形成为围绕组件的纵向轴线上的环形槽，优选地包括形成端部，例如冷成形，特别是卷边(beading)。
优选地，至少一个固定元件连接到连接元件，使得固定元件防止至少一个锁定臂相对于纵向轴线向外弯曲。通过连接固定元件，实现了组件从安装配置到操作配置的转变。
优选的是，连接至少一个固定元件包括将固定元件插入连接元件或将固定元件沿纵向轴线适配到连接元件上。例如，固定元件可以在径向上在锁定臂外侧且在径向上在保护部分(如果存在)内侧插入连接元件中的凹槽中。如果没有提供保护部分，则固定元件优选地装配到连接元件上。
附图说明
借助于以下描述和附图来解释本发明的其他优点、目的和特性，附图中示出了本发明的示例性实施例。在附图中至少在功能上基本对应的特征可以用相同的附图标记来标记，因此这些特征不一定在所有的附图中进行编号和解释。
图1示出了根据本发明的组件的纵向截面。
图2示出了根据本发明的连接元件的横截面。
图1
图1示出了根据本发明的组件100的纵向截面，例如主轴驱动，沿其纵向轴线LA。
组件100包括根据本发明的连接元件210，用于将组件100连接到一部件，例如连接至车辆的主体(未示出)，以这种方式使得连接可以经受拉伸载荷和压缩载荷。
组件100包括耦合区域213，例如球座，所述耦合区域213用于与所述部件的耦合元件(未示出)抗拉伸载荷和抗压缩载荷地耦合，所述耦合元件与耦合区域213互补地成形，例如为球头销，所述耦合区域213优选地围绕至少一个旋转轴线能够旋转，例如横向于纵向轴线LA的旋转轴线。
连接元件210相对于组件100的纵向轴线LA插接在轴向端部110上。例如，端部110配置为与纵向轴线LA同轴的基本为圆柱形的管。
连接元件210包括至少一个锁定臂211，其相对于纵向轴线LA在连接元件210的安装配置下(未示出)能够向外弹性地弯曲，以用于插接在端部110上，其中至少一个锁定臂211包括至少一个锁定元件212，例如锁定鼻。
端部110包括与所述至少一个锁定元件212具有互补形状的配合锁定元件112，例如围绕纵向轴线LA延伸的环形槽。
所述至少一个锁定元件212在图1中所示的组件100的操作配置中沿纵向轴线LA以形状配合的方式与至少一个配合锁定元件112配合，并且优选地围绕纵向轴线LA能够旋转。
所示连接元件包括固定元件120，该固定元件120适于防止连接元件210的至少一个锁定臂211在组件100的操作配置中相对于纵向轴线LA向外弯曲。
在所示的操作配置中，固定元件120被配置为例如圆柱形套筒，所述固定元件120相对于所述纵向轴线LA在径向上在所述至少一个锁定臂111的外侧(特别是与纵向轴线LA同轴)插入到连接元件210中，固定元件120和连接元件210相互作用，例如，在操作配置中沿纵向轴线LA以摩擦锁定的方式并且相对于纵向轴线LA在径向上以形状配合的方式。
连接元件210包括保护部分220，该保护部分220在操作配置中相对于纵向轴线LA在径向上设置在固定元件120的外侧，用于保护固定元件120并且优选地沿纵向轴线LA摩擦地保持固定元件120。
组件100包括支撑元件130，用于在端部110处支撑固定元件120，其中支撑元件130优选地为环形的并且与纵向轴线LA同轴地布置，并且相对于纵向轴线LA在径向上比固定元件120具有更大的宽度。
图2
图2示出了根据本发明的连接元件210横向于纵向轴线LA的横截面。
连接元件210可以例如设计为如图1中所示的连接元件210。
连接元件210包括例如四个锁定臂211，围绕纵向轴线LA均匀地分布，每个锁定臂211具有锁定元件212。
连接元件210包括保护部分220，例如为圆柱形，并且与纵向轴线LA同轴布置于锁定臂211外部。
附图标记列表
100组件 210连接元件
110端部 211锁定臂
112配合锁定元件 212锁定元件
120固定元件 213耦合区域
130支撑元件 220保护部分
LA纵向轴线

Claims (11)

1.一种组件(100)，其沿纵向轴线(LA)长度可调，
a)包括至少一个连接元件(210)，用于将组件(100)连接到一部件，以这种方式使得连接能够经受拉伸载荷和压缩载荷，
b)所述至少一个连接元件(210)相对于组件(100)的纵向轴线(LA)插接至轴向端部(110)上，
c)所述至少一个连接元件(210)包括至少一个锁定臂(211)，其在连接元件(210)的用于插接至端部(110)上的安装配置中相对于纵向轴线(LA)能够弹性地向外弯曲，
d)所述至少一个锁定臂(211)包括至少一个锁定元件(212)，
e)其中端部(110)包括与所述至少一个锁定元件(212)形状互补的至少一个配合锁定元件(112)，
f)其中所述至少一个锁定元件(212)在组件(100)的操作配置中沿纵向轴线(LA)与所述至少一个配合锁定元件(112)相配合，
g)其中组件(100)包括至少一个固定元件(120)，
h)所述固定元件(120)设置用于防止所述至少一个连接元件(210)的所述至少一个锁定臂(211)在组件(100)的操作配置中相对于纵向轴线(LA)向外弯曲，
其特征在于，
i)至少一个弹簧元件沿纵向轴线(LA)施加作用，
j)所述弹簧元件在组件(100)的操作配置中沿纵向轴线(LA)将所述至少一个固定元件(120)偏压至连接元件(210)。
2.根据权利要求1所述的组件(100)，
其特征在于，
连接元件(210)为一体件式的并且由能够弹性变形的纤维增强的塑料组成。
3.根据权利要求1或2所述的组件(100)，
其特征在于，
a)从球座、球头销、孔眼和螺栓中选择的耦合区域(213)用于耦合至所述部件的耦合元件，
b)所述耦合元件具有与耦合区域(213)互补的形状并选自球座、球头销、孔眼和螺栓，
c)其中耦合连接能够在张紧和压缩中加载，并且能够围绕至少一个旋转轴旋转。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的组件(100)，
其特征在于，
在所述组件(100)的操作配置中，所述至少一个锁定元件(212)以围绕所述纵向轴线(LA)可旋转的方式与所述至少一个配合锁定元件(112)配合。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的组件(100)，
其特征在于，
所述至少一个锁定元件(212)包括突起，用于接合在配置为围绕纵向轴线(LA)延伸的环形凹槽的配合锁定元件(112)中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的组件(100)，
其特征在于，
a)在操作配置中，所述至少一个固定元件(120)相对于纵向轴线(LA)在径向上在所述至少一个锁定臂(211)的外侧沿纵向轴线(LA)装配到所述至少一个连接元件(210)或沿纵向轴线(LA)插入连接元件(210)中，
b)其中所述至少一个固定元件(120)和所述至少一个连接元件(210)在操作配置中沿纵向轴线(LA)以摩擦锁定的方式配合。
7.根据权利要求6所述的组件(100)，
其特征在于，
所述至少一个连接元件(210)包括至少一个保护部分(220)，所述保护部分(220)在操作配置中相对于纵向轴线(LA)在径向上设置于所述至少一个固定元件(120)外侧，用于保护所述至少一个固定元件(120)以及沿纵向轴线(LA)摩擦地保持所述至少一个固定元件(120)。
8.根据权利要求7所述的组件(100)，
其特征在于，
所述至少一个固定元件(120)和所述至少一个保护部分(220)分别为基本上空心的圆柱形的。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的组件(100)，
其特征在于，
a)至少一个支撑元件(130)，用于将所述至少一个固定元件(120)支撑在所述至少一个弹簧元件上，
b)其中所述至少一个支撑元件(130)设置为环形盘的形状和/或与纵向轴线(LA)同轴设置和/或相对于纵向轴线(LA)在径向上具有比所述至少一个固定元件(120)更大的宽度。
10.一种用于制造根据权利要求1-9中任一项所述的组件(100)的方法，
其特征在于以下步骤：
a)提供组件(100)的端部(110)，
b)在端部(110)上制造至少一个配合锁定元件(112)，以及
c)沿组件(100)的纵向轴线(LA)将组件(100)的连接元件(210)插接至端部(110)上，
d)其中连接元件(210)的至少一个锁定臂(211)在插接步骤期间相对于纵向轴线(LA)向外弯曲，且
e)其中所述至少一个锁定臂(211)在插接步骤的最后朝向纵向轴线(LA)弹性地弯曲回位，使得所述至少一个锁定臂(211)的所述至少一个锁定元件(212)沿纵向轴线(LA)与所述至少一个配合锁定元件(112)配合，
f)连接至少一个固定元件(120)至连接元件(210)，使得固定元件(120)防止所述至少一个锁定臂(211)相对于纵向轴线(LA)向外弯曲，
g)将沿纵向轴线(LA)作用的至少一个弹簧元件附接到所述组件，使得弹簧元件在组件(100)的操作配置中沿纵向轴线(LA)将所述至少一个固定元件(120)偏压至连接元件(210)。
11.根据权利要求10所述的方法，
其特征在于，
连接至少一个固定元件(120)包括将固定元件(120)插接至连接元件(210)或将固定元件(120)沿纵向轴线(LA)插接至连接元件(210)上。
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