CN203172547U - 紧固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种紧固装置，其用于将附件和优选车顶栏杆紧固于在车辆车身的外板下延伸的车身结构。外板和车身外结构设有彼此对准的开口。装置包括：抗扭地置于附件中的一件或多件构成的螺纹元件，其借助栓部段穿过外板中的开口延伸至外板和车身结构之间的区域中；与螺纹元件形成螺纹连接机构的螺套，在背离附件的螺套上构造有贴靠车身结构的支撑面；带有至少一个螺纹的螺栓，其能相对于附件旋转，借助端部从车身结构中的开口引出，并且在那里设有螺母以贴靠车身结构。在所述螺套和螺纹元件之间的螺纹连接机构构造成与所述螺栓的所述螺纹沿相反的方向。在螺栓和螺套之间还设置有以有限转矩工作的带动件。

Description

紧固装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于将从外部相对于车辆车身的车身外板支撑的附件紧固于在所述外板之下的区域中延伸的车身结构处的装置，其中外板和车身外结构设有彼此对准的第二开口/第三开口，所述装置具有： 

-抗扭地置于附件中的、一件式或多件式构成的螺纹元件，所述螺纹元件借助栓部段穿过在外板中的第二开口延伸至在外板和车身结构之间的区域中， 

-与螺纹元件形成螺纹连接机构的螺套，在背离所述附件的螺套上构造有用于贴靠车身结构的支撑面， 

-在中心穿引过螺纹元件和螺套的、具有至少一个螺纹的螺栓，所述螺栓能够相对于附件旋转，所述螺栓借助端部从在车身结构中的第三开口中引出，并且在那里设有螺母以用于贴靠车身结构。 

背景技术

因为车辆车身的外板是过于薄壁的，为了针对紧固例如车顶栏杆的附件而提供足够的稳定性，这种附件的紧固优选在下述区域中进行，在所述区域中在外板之下存在例如框架、车顶法兰或者框格（Spiegel）的加强的车身结构。尽管附件外部地支撑在车身蒙皮上，但所述附件锚固在设置在车辆更内部的、明显更刚性的车身结构上。 

根据生产技术，在外板和所述结构之间的距离可能具有波动。因此，例如从EP2113421A1中已知固定装置，所述固定装置能够补偿在外板和设置在车辆更内部的结构之间的距离的一定的公差。为了可靠地紧固附件，所述附件首先设有套形的螺纹元件，所述螺纹元件能够穿过在外板中的开口插入，并且能够与附件连接。螺套用于补偿在外板和车身结构之间的由生产技术所决定的公差，所述螺套能够从螺纹元件中旋出，直到螺套从车辆外部起贴靠在车身结构上。如果达到临时的装配位 置，那么从上部，即从车辆外部起将螺栓插入穿过，从下部在螺栓上旋上螺母，并且最后将所述螺母旋紧。装配的这种方式需要多个不同的操作直到可靠地紧固部件，并且首先必须从两侧，即从车辆内部和车辆外部起进行操作。 

实用新型内容

本实用新型基于下述目的，即借助在装配技术上尤其可简单地执行的紧固实现将附件与车身公差无关地固定在车辆车身上。 

为了实现该目的，提出在开始所述类型的装置，在螺套和螺纹元件之间的螺纹连接机构构成为与螺栓的螺纹沿相反的方向，并且在螺栓和螺套之间设置有以有限的转矩工作的带动件。 

以这种方式实现将附件在装配技术上尤其简单地并且仍然与车身公差无关地紧固在车辆车身上。 

借助一种扩宽方案提出，带动件构成为摩擦元件，所述摩擦元件环形地包围螺栓。在这种情况下优选的是，带动件径向地贴靠螺栓的壳面部段。 

借助紧固装置的另一扩宽方案提出，在螺纹元件上一件式地构成有径向扩宽的法兰，所述阀门一方面支撑在外板上，并且另一方面相对于附件支撑。额外有利是，法兰在其整个圆周上由设置在外板和附件之间的密封件所包围。 

如果为了临时定位而围绕螺纹元件设置有弹性元件，并且在弹回状态下的弹性元件的径向尺寸大于外板的开口的相应的径向尺寸，那么能够额外地简化装置的装配，其中构成在弹性元件处的锁止面指向外板的内侧。 

借助装置的另一扩宽方案提出，螺栓借助螺纹接合到螺纹元件中，接合到相对于螺纹元件抗扭的螺纹块中，或者接合到附件的内螺纹中。 

根据本发明的一种实施方式，紧固装置用于将从外部相对于车辆车身的车身外板支撑的附件紧固于在所述外板之下的区域中延伸的车身结构处，其中所述外板和所述车身外结构设有彼此对准的第二开口/第 三开口，所述装置具有： 

-抗扭地安置在所述附件中的、一件式或多件式构成的螺纹元件，所述螺纹元件借助栓部段穿过在所述外板中的所述第二开口延伸至在所述外板和所述车身结构之间的区域中， 

-与所述螺纹元件形成螺纹连接机构的螺套，在背离所述附件的所述螺套上构造有用于贴靠所述车身结构的支撑面， 

-在中心穿引过所述螺纹元件和所述螺套的、具有至少一个螺纹的螺栓，所述螺栓能够相对于所述附件旋转，所述螺栓借助端部从在所述车身结构中的所述第三开口中引出，并且在那里设有螺母以用于贴靠所述车身结构， 

其特征在于，在所述螺套和所述螺纹元件之间的所述螺纹连接机构构造成与所述螺栓的所述螺纹沿相反的方向，并且在所述螺栓和所述螺套之间设置有以有限的转矩工作的带动件。 

根据本发明的另一实施方式，所述螺母能够与所述螺栓的从在所述车身结构中的所述第三开口中引出的所述端部抗扭地连接。 

根据本发明的另一实施方式，所述螺栓的所述螺纹构成在所述螺栓的背离所述螺母的端部处，并且所述螺纹接合到所述螺纹元件中，接合到与所述螺纹元件抗扭的螺纹块中，或者接合到所述附件的内螺纹中。 

附图说明

下面，根据所属的附图描述用于附件的紧固装置的实施例。其中示出： 

图1示出准备用于紧固在车辆车身上的、从上部放置到车辆车身上的附件的剖面图； 

图2以中间步骤示出在将螺纹螺母旋上到螺栓上之后的附件；并且 

图3示出在将附件最终紧固在车辆车身上之后的附件。 

具体实施方式

在附图中示出构造成型材以用于外部地固定在车辆车身上的附件。如果所述型材支撑在车辆车顶的车顶蒙皮或者说车顶板1上，那么这种型材称作车顶栏杆。通常，在图中以横截面表示的型材的下侧和外板1 之间存在密封件11。 

型材可具有凹部或者下部凹陷部2a以用于紧固行李承载件、滑雪板承载件、自行车承载件等，例如是自行车承载件或者滑雪板承载件的相应的承载件系统的紧固元件形状接合地或者摩擦接合地接合到所述凹部或者下部凹陷部中，以便这样将承载件系统可靠地与车辆连接。 

型材的基部12设有用于在下面还要详细描述的紧固元件的第一开口12a。如果附件2为纵向延伸的型材，那么在型材的长度之上观察，能够设有多个用于紧固机构的第一开口12a，以便因此将型材在其整个长度上限定地定位于车身的外板1。在型材的基部12和车身外板1的外侧6之间能够设置有可压缩的密封件11。 

不单拧紧薄壁的外板1以用于锚固附件2，而且对此充分利用了在外板1之下延伸的车身结构3的提高的刚性。车身结构3通常为具有相应高强度的焊接或者钎焊的型材。然而，在外板1和车身结构3之间的距离A根据生产技术不总是相同的，而是具有一定的波动。因此，在相对于设置在下部的车身结构3锚固附件2的情况下需要公差补偿。下面所描述的机构能够以装配技术上简单的方式实现这种公差补偿。 

在图1和图2中在中间阶段示出的，并且在图3中在装配结束之后示出的紧固装置由紧固在附件2中的、在此为两件式的螺纹元件4、螺套7、螺栓8以及可通过旋上而紧固在螺栓8的车辆内侧的端部10上的螺纹螺母14组成。螺母14用作为与栓直径相比径向扩宽的驱动机构，并且为此设有用于旋拧工具的扳手格

螺纹元件4在纵向方向上基本具有两个纵向部段。其上构成有外螺纹的、抗扭地接合到螺纹块4a中的螺纹部段21为第一部段，其中所述螺纹块与其余的螺纹元件共同构成技术上起作用的单元。第二部段5具有朝向车身凸出的栓的造型。在螺纹部段21和所述栓部段5之间，螺纹元件4径向地扩宽成法兰15。法兰15从下部支撑在基部12处并且同时从上部支撑在外板1上。 

在装配在车辆车身上之后，螺纹元件4的栓部段5伸穿过存在于外板1中的第二开口13。相对于所述第二开口13同轴地，即对准地，在设置在下部的车身结构3中存在另一第三开口13a。 

螺纹块4a与螺纹部段21形成牢固旋紧的螺纹连接机构。螺纹块4a借助其下侧支撑在型材的基部12上。如果螺纹元件4相对于螺纹块4a持久地牢固旋紧，那么基部12的形成闭合环的区域牢固地夹紧在螺纹元件4的法兰15和螺纹块4a的下侧之间。 

螺纹块4a克服旋转而锁定。这能够通过将螺纹块4a的边缘相对于在附件2中的纵向通道的直接相邻的内壁支撑来实现，并且因此螺纹块4a在旋入螺纹元件4时不能够旋转。螺纹块4a还能够构成为螺母。 

在替选的、没有在附图上示出的变形方案中，螺纹元件4可以是一件式的，即可以取消螺纹块而直接旋入到在附件2的材料中的螺纹中，例如在由铸件或者其他实心材料制成栏杆接头的情况下。 

螺纹元件4在中心设有贯通的第四开口28，由此，螺纹元件4整体上呈套形地构造成。第四开口28至少在其长度的一部分上构造为内螺纹29，所述内螺纹接合到构成在螺套7处的外螺纹30中。那么，内螺纹29和外螺纹30共同地形成螺纹连接机构31。 

纵向延伸的螺栓8穿过螺纹元件4和螺套7引导。所述螺栓借助其背离附件2的端部10从在车身结构3中的第三开口13a向下伸出。在所述端部10上，螺栓8设有相对短的第一螺纹33，螺母14能够旋上到所述螺纹上。在装配结束之后，如在图3中示出，螺栓借助于螺母14从车辆内部起相对于稳固的车身结构3支撑。 

螺套7具有带有外螺纹30的衬套形的或者套形的纵向部段以及在栓部段5之外具有径向伸展的法兰35。在所述法兰上构成支撑面36，在完成装配之后，螺套7借助所述支撑面从车辆外部起相对于车身结构3支撑。 

在图1中示出装配的开始，其中，将由附件2、两件式的螺纹元件4、4a、螺套7以及螺栓8组成的结构单元从车辆外部起推动穿过外板1的第二开口13，直到附件2在密封件11位于中间的情况下相对于车身外板的外侧6支撑。在所述阶段中，通过将外部地设置在栓部段5上的套50也归属于结构单元，而实现所述结构单元的临时的定位或者固定，所述套50能够借助于构成在其上的、弹性的元件55无间隙地从内部起相对于外板1支撑。以所述方式实现，在装入结构单元之后，所述结构 单元首先充分地固定在外板1上，其中所述固定至少足够于在结构单元松开之后阻止所述结构单元从第二开口13中脱落或者还仅阻止所述结构单元在第二开口13之内歪斜。那么，能够分离地并且后续地执行其他的装配步骤，这明显地简化了装配过程。 

在预定位之后承担夹紧的套50一件式地由两个纵向部段组成。第一纵向部段具有通过纵向切口划分的弹性元件55，所述弹性元件能够朝向栓5径向地压紧。在弹性元件55的外侧上构成有锁止面56，所述锁止面在预固定之后对准外板1的第二开口13。为了对称的弹簧性能，弹性元件55设置为均匀分布在套50的圆周上。套50由弹簧弹性的材料制成并且优选由塑料制成。套50向车辆内部仅延伸至，使得所述套相对车身结构3具有一定距离并且没有穿过车身结构的第三开口13a延伸。相反地，仅螺栓8穿过第三开口13a延伸。 

锁止面56构造为斜面。当施加明显的拉力时，具有倾斜地构造的锁止面56的夹紧连接机构在足够的拉力下能够再次松开。在所述锁止面的下部的纵向部段上，套50具有闭合的圆周。套50借助所述纵向部段在轴向方向上固定在螺纹元件4的栓部段5上。 

在将结构单元放置到车身上时，弹性元件55在穿过第二开口13时向内挤压，由此所述弹性元件55径向向内压缩。如果达到根据图1的位置，那么弹性元件55自身再向外扩开，由此，促使锁止面56锁止在第二开口13的棱边上。引起密封件11的压缩，由此将附件2无间隙地置放在外板1上。 

如在图2中所描述的，接下来将螺母14放置到螺栓8的端部10上并且在这种情况下旋转至，直到第一螺纹33的上端部阻止进一步的转动。那么，如此与螺栓8抗扭连接的螺母14的每次接下来的、进一步的转动导致螺栓8的带动转动。 

在所述螺栓的另一端部45上，具有第二螺纹44的螺栓8旋入到螺纹块4a中。 

在螺套7的内部设置有带动件40。所述带动件借助其内部边缘径向地贴靠在螺栓8的圆柱形的壳面部段41处，并且以有限的可传输的转矩工作，即在旋转螺栓8时，带动件40带动螺套7，使得所述螺套也转 动。可如此传输的转矩是有限的，因为带动件40在保持一定的按压力的情况下贴靠在螺套7上和/或贴靠在螺栓8上，从而引起在周向方向上可传输的摩擦力矩，所述摩擦力矩的大小与按压力相关，但是也与相应的材料对相关。 

在本实用新型的范围内，带动件40不必须一定摩擦接合地工作。同样，带动件40能够构造为力接合地工作的元件或者还构造为形状接合地、在超过确定的转矩时变形或者屈服的元件。 

在螺套7和螺纹元件4之间的螺纹连接机构31反向于在螺栓8的端部45和螺纹块4a之间的第二螺纹44，并且反向于在螺栓8和螺母14之间的第一螺纹33。在此，下述两种情况是可能的： 

如果在第二螺纹44或者在第一螺纹33上的向右旋转导致螺栓连接的有效长度缩短，这在具有右旋螺纹的商业通用的螺栓中是普遍的，那么螺纹连接机构31必须为左旋螺纹，从而引起由螺栓8带动的螺套7从螺纹元件4中向下旋出。 

如果相反地在第二螺纹44或者第一螺纹33上的向左旋转导致螺栓连接的有效长度缩短，那么螺纹连接机构31必须为右旋螺纹，因此，由螺栓8带动的螺套7从螺纹元件4中向下旋出。 

螺纹连接机构31的这种反向性导致下述效果：在放置形成驱动机构的螺母14并且通过一直旋拧到螺纹端部而将该螺母紧固在短的第一螺纹33上之后，螺母14的每次进一步转动致使带动螺栓8。所述螺栓8经由带动件40转动螺套7，由此，螺套7由于相反的螺纹连接机构31而从螺纹元件4中旋出。一旦螺套7借助支撑面36贴靠在车身结构3上，就结束所述旋出。由于因此上升的转矩，从此时刻起，形成在带动件40上的打滑（durchdrehen）。螺栓8的每次接下来的继续转动经由第二螺纹44仅还导致螺栓连接的有效长度缩短。一旦在这种情况下固定在螺栓8之下的螺母14从下部顶到车身结构3，就形成在螺栓连接中的拉力，其中车身结构3夹紧在螺套7和螺母14之间。所述夹紧导致接接下来固定附件2，而不在外面1和车身结构3之间形成压紧力。因为这种压紧力会导致距离A缩短。 

在装配技术上尤其有利的是，仅需要少量的操作，并且几乎排除了错 误装配。在包括上面已有螺栓8的附件预定位之后，装配工人仅还必须放置为驱动元件的螺母并且将所述螺母借助工具转动及在最后阶段中拧紧。其他的尤其从车辆车身的另一侧起的步骤或者操作不是必需的。 

附图标记列表 

1   外板 

2   附件 

2a  下部凹陷部 

3   车身结构 

4   螺纹元件 

4a  螺纹块 

5   栓部段 

6   外侧 

7   螺套 

8   螺栓 

10  螺栓的端部 

11  密封件 

12  型材的基部 

12a 第一开口 

13  第二开口 

13a 第三开口 

14  螺母 

15  法兰 

21  螺纹部段 

28  第四开口 

29  内螺纹 

30  外螺纹 

31  螺纹连接机构 

33  第一螺纹 

35  法兰 

36  支撑面 

40  带动件 

41  壳面部段 

44  第二螺纹 

45  螺栓的端部 

50  套 

55  弹性元件 

56  锁止面 

A   距离 

Claims (8)

1.紧固装置，用于将从外部相对于车辆车身的车身外板（1）支撑的附件（2）紧固于在所述外板（1）之下的区域中延伸的车身结构（3）处，其中所述外板（1）和所述车身外结构（3）设有彼此对准的第二开口（13）和第三开口（13a），所述装置具有： 

-抗扭地安置在所述附件（2）中的、一件式或多件式构成的螺纹元件（4），所述螺纹元件借助栓部段（5）穿过在所述外板（1）中的所述第二开口（13）延伸至在所述外板（1）和所述车身结构（3）之间的区域中， 

-与所述螺纹元件（4）形成螺纹连接机构（31）的螺套（7），在背离所述附件（2）的所述螺套上构造有用于贴靠所述车身结构（3）的支撑面（36）， 

-在中心穿引过所述螺纹元件（4）和所述螺套（7）的、具有至少一个第二螺纹（44）的螺栓（8），所述螺栓能够相对于所述附件（2）旋转，所述螺栓借助端部（10）从在所述车身结构（3）中的所述第三开口（13a）中引出，并且在那里设有螺母（14）以用于贴靠所述车身结构（3）， 

其特征在于，在所述螺套（7）和所述螺纹元件（4）之间的所述螺纹连接机构（31）构造成与所述螺栓（8）的所述第二螺纹（44）沿相反的方向，并且在所述螺栓（8）和所述螺套（7）之间设置有以有限的转矩工作的带动件（40）。 

2.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述带动件（40）构成为环形地包围所述螺栓（8）的摩擦元件。 

3.根据权利要求1或2所述的紧固装置，其特征在于，所述带动件（40）径向地贴靠所述螺栓（8）的壳面部段（41）。 

4.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述螺母（14）能够与所述螺栓（8）的从在所述车身结构（3）中的所述第三开口（13a）中引出的所述端部（10）抗扭地连接。 

5.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，在所述螺纹元件（4）上一件式地构成有径向扩宽的法兰（15），所述法兰一方面支撑 在外板（1）上并且另一方面相对于所述附件（2）支撑。 

6.根据权利要求5所述的紧固装置，其特征在于，所述法兰（15）在其整个圆周上由设置在外板（1）和附件（2）之间的密封件（11）包围。 

7.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，围绕所述螺纹元件（4）设置弹性元件（55），所述弹性元件在弹回状态下的径向尺寸大于所述外板（1）的所述第二开口（13）的相应的径向尺寸，其中构成在所述弹性元件（55）上的锁止面（56）指向所述外板（1）的内侧。 

8.根据权利要求1所述的紧固装置，其特征在于，所述螺栓（8）的所述第二螺纹（44）构成在所述螺栓的背离所述螺母（14）的端部（45）处，并且所述第二螺纹（44）接合到所述螺纹元件（4）中，接合到与所述螺纹元件（4）抗扭的螺纹块（4a）中，或者接合到所述附件（2）的内螺纹中。 

Images