CN216788940U - 公差补偿装置、第一部件以及包括第一和第二部件的结构 - Google Patents

公差补偿装置、第一部件以及包括第一和第二部件的结构 Download PDF

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Abstract

公差补偿装置,用于通过自动补偿第一部件和第二部件之间的距离公差来将第一部件固定到第二部件,包括:具有保持架元件、基本元件和邻近基本元件的第一轴向端转动固定地且以浮动的方式布置在保持架元件中的螺母的基本单元,和包括有外螺纹的螺纹套筒和布置在螺纹套筒中有径向向内突出的弹簧臂的牵引元件的调节单元,外螺纹与螺母的内螺纹形成第一螺纹对,调节单元包括与第一螺纹方向相反的轴向延伸部,与基本单元形成调节单元的旋出保护,固定螺钉插入穿过基本单元和调节单元的开口,通过第二螺纹对旋拧到基本元件的内螺纹中,并通过牵引连接结构经由牵引元件连接到调节单元,当固定螺钉被拧入时,调节单元共同转动,从而移动到与第二部件抵接。

Description

公差补偿装置、第一部件以及包括第一和第二部件的结构
技术领域
本发明涉及一种公差补偿装置,用于通过自动补偿第一部件和第二部件之间的公差将第一部件紧固到第二部件上。此外,本发明涉及与公差补偿装置结合的第一部件、借助于螺钉经由公差补偿装置彼此紧固的第一部件和第二部件,以及用于公差补偿装置的制造方法。
背景技术
已知的公差补偿装置有很多种。它们通常由一个带有所谓牵引部分的调节衬套组成,它可以与固定螺钉形成摩擦连接。因此,当固定螺钉转动时,调节衬套共同转动,直到调节衬套邻接两个部件中的一个部件,因此,当固定螺钉进一步转动时,摩擦连接被克服,扭矩相应地增加,从而两个部件可以通过固定螺钉经由调节衬套被稳固在一起。
在这方面,DE 20 2012 102 440 U1描述了一种具有至少两个支撑体的公差补偿元件,所述至少两个支撑体彼此螺纹接合,使得所述公差补偿元件的轴向尺寸可通过所述支撑体的相对转动来调节。支撑体中的至少一个包括由具有非矩形横截面的线材缠绕并形成该支撑体的螺纹的螺旋弹簧。公差补偿元件通过爪结构保持在部件中,该部件包括用于与固定螺钉接合的螺纹孔。
在DE 10 2012 110 352 A1中描述了另一种公差补偿元件。该公差补偿元件包括至少两个支撑体,其中至少一个支撑体包括螺旋延伸的支撑面,支撑体经由该支撑面彼此抵靠地支撑,使得可以通过支撑体的相对转动来调节公差补偿元件的轴向尺寸。支撑体中的至少一个是螺旋弹簧,并且支撑在其上的支撑体包括接合在螺旋弹簧的匝之间的腹板。在此,公差补偿元件也通过爪结构固定在部件中,其中,所述部件包括用于与固定螺钉接合的螺纹孔。
DE 10 2013 216 716 A1描述了另一种公差补偿装置。这里,公差补偿装置包括限定轴向方向的基本元件、相对于基本元件可移动以补偿待连接的部件之间的公差的补偿元件、以及相对于基本元件固定补偿元件以防止其移动的固定装置。固定装置独立于补偿元件相对于基本元件的运动是可释放的。
这些布置的缺点在于,牵引部分未以浮动的方式设置。因此,不能补偿固定螺钉在插入到调节元件中时的未对准。因此,这些公差补偿装置在使用中需要高精度。
在WO 2010/022841 A1中描述了另一种具有公差补偿的紧固装置。该装置包括接收元件和调节元件,该调节元件通过第一螺纹方向的第一螺纹对与接收元件螺纹连接。固定螺钉可通过接收元件和调节元件中的开口插入,该固定螺钉可经由与第一螺纹方向相反的第二螺纹方向的第二螺纹对拧入接收元件中,并且该固定螺钉可经由可释放的牵引连接部与调节元件连接。以这种方式,当固定螺钉转动时,调节元件共同转动并因此移动到与第二部件抵接。调节元件包括牵引元件,该牵引元件可转动地固定和浮动地设置在螺纹元件内,从而可以补偿固定螺钉在插入到调节元件中期间的未对准。
这些已知装置的另一个缺点是,在使用过程中,调节单元可以从基本单元上拧下。在这种情况下,通常不可能再使调节单元与基本单元螺纹接合。因此,不再能够实现装置的拆卸或非破坏性的移除或分解。
在现有技术中,已知用于解决该问题并防止调节单元从基本单元旋出的各种解决方案。例如,EP 0 543 046 A1描述了一种螺钉单元,该螺钉单元用于以可调节和锁定的方式桥接部件之间的距离。它包括一个带有中心孔的螺钉栓、一个在其上转动的螺母和一个将其固定在设定位置的锁定装置。为了能够利用螺钉单元覆盖更大的调节范围,该螺钉单元被示出为单独的结构元件,螺母被构造为具有内螺纹的支撑套筒,该内螺纹具有布置在特定部分中的定位面,同样具有定位面的螺钉栓可被大致齐平地拧入到该定位面上。
在EP 0 886 071 A1中描述了一种类似的螺钉单元。这里,支撑套筒设置有向内突出的环形轴环,该环形轴环在其面向调节轴环的端部处包括内螺纹,而止动构件布置为在螺钉栓的自由端处的转动或旋出保护或锁定结构。为了不仅能够进行高度调节而且能够进行横向于高度方向的移动,支撑套筒横向于螺钉单元的纵向轴可移动地固定在滑动支撑构件上,该滑动支撑构件与间隔部件相对地固定。
由DE 10 2005 037 192 A1已知一种模块化地构成的支撑装置。用于以支撑的方式将两个部件彼此间隔地固定的装置包括具有斜面的基体,该基体插入保持环中,利用该保持环将装置紧固到第一部件上。此外,该装置包括间隔体和弹簧元件,该隔离体具有抵靠在斜面上的反斜面,该弹簧元件的弹簧舌能够进入抵靠在连接螺钉上的摩擦侧表面,该连接螺钉穿透该装置并且将两个部件彼此连接,使得通过连接螺钉的转动,隔离体被移位到支撑位置,其中,转动地固定在间隔体上的止动环抵靠第二部件起作用。止动环通过运输锁定装置保持在装置的默认位置,以阻止转动。运输锁定装置由分配给基体的锁定帽形成。
由DE 10 2012 007 996 A1已知另一种具有旋出保护的公差补偿装置。该公差补偿装置包括可紧固到第一部件的基本元件和与基本元件螺纹接合结构的可转动地安装的补偿元件,该补偿元件可通过相对于基本元件的转动运动而沿轴向延伸方向移动。螺纹接合结构还包括锁定装置,该锁定装置形成为当补偿元件到达相对于基本元件的预定延伸位置时阻止补偿元件相对于基本元件的进一步转动运动。
根据EP 2 951 447 A1,提供了一种补偿螺母,该补偿螺母由上部件、一个或多个中间螺母和基部夹或螺母的组合形成。上部件、一个或多个中间螺母和基部夹或螺母均设置有螺纹,所述螺纹允许通过单次旋拧操作而相互连接和相互缩回或伸展。所有螺纹均设有限制其相对位移的止动件。
在WO 2015/131218 A1中,描述了一种用于借助于连接螺钉将结构元件与保持元件彼此间隔地连接的装置。该装置包括距离补偿元件和牵引元件,所述距离补偿元件具有用于连接螺钉通过的纵向孔,所述牵引元件布置在所述纵向孔中并且能够通过摩擦接合结构连接到连接螺钉,使得通过旋入连接螺钉,距离补偿元件能够被转移到桥接结构元件和保持元件之间的距离的邻接位置。距离补偿元件通过螺纹连接结构被连接到插入件,该插入件具有可布置在结构元件内用于结合到结构元件的紧固部分。
DE 10 2015 103 491 A1描述了一种间隔螺母。用于连接两个部件的间隔开的紧固部分的间隔螺母包括形成用于螺钉的内螺纹的螺纹部分和形成螺纹和通道开口的中间件。螺纹部分和中间件是可连接的或以这样的方式连接的,使得用于第一部件的紧固部分的接收空间形成在它们与内螺纹之间,并且通道开口在中间件中对齐地布置。此外,提供了具有螺纹的间隔件,该间隔件可与中间件的螺纹旋拧,包括与内螺纹对齐的通道开口以及与间隔件的通道开口的一端整合的接触面,该接触面被提供用于抵靠第二部件的紧固部分。间隔螺母可包括螺纹锁定装置,该螺纹锁定装置防止间隔件从中间件开始从至少一个锁定位置或者至少需要增大的操纵力(与正常的操纵力相比)旋出。这里,锁定位置可以布置在间隔件的旋出路径的末端和/或开始处。
最后,WO 2018/054785A1提供了一种用于装置的公差补偿元件,该装置用于借助于穿过公差补偿元件插入的连接螺钉来连接部件。该公差补偿元件包括彼此螺纹接合并且一起形成长度可调节的间隔件的内螺纹部分和外螺纹部分,以及保持在该内螺纹部分中的套筒,该套筒将弹簧元件保持在其与插入的连接螺钉的圆周摩擦接触的位置。此外,提供了呈环形的转动锁定装置,该转动锁定装置被可转动地支撑在间隔件的一端处并且包括轴向地突出到套筒中的至少一个臂,其在自由端处形成向外弯曲的爪,当达到内螺纹部件的最大旋出路径时,形成在套筒上的止动件抵靠该爪。
本发明的目的是提供一种公差补偿装置的替代结构,该结构相对于已知的现有技术的公差补偿装置,特别是相对于旋出保护结构进行了优化。
发明内容
上述目的通过本发明的用于通过自动补偿第一部件和第二部件之间的距离的公差来将第一部件固定到第二部件上的公差补偿装置、与公差补偿装置结合的第一部件、通过公差补偿装置并通过固定螺钉彼此紧固的第一和第二部件,以及用于公差补偿装置的制造方法来解决。优选实施例和进一步发展由以下描述、附图得到。
本发明的公差补偿装置,用于通过自动补偿第一部件和第二部件之间的距离的公差来将所述第一部件固定到所述第二部件,包括以下特征:基本单元,包括保持架元件,其包括在内侧上的第一通道口以及在外侧上的用于紧固在所述第一部件中的紧固结构,基本元件,其在所述保持架元件中布置有第一轴向端,并在相对的第二轴向端上包括内螺纹,以及螺母,其邻近所述基本元件的所述第一轴向端转动固定地且以浮动的方式布置在所述保持架元件中,其中所述螺母提供内螺纹;以及调节单元,其包括具有外螺纹的螺纹套筒和布置在所述螺纹套筒中的牵引元件,所述牵引元件具有至少一个径向向内突出的弹簧臂,其中,所述螺纹套筒的所述外螺纹与所述螺母的所述内螺纹形成第一螺纹方向的第一螺纹对;其中所述调节单元包括与所述第一螺纹方向相反的轴向延伸部,所述轴向延伸部与所述基本单元形成所述调节单元的旋出保护;同时一固定螺钉可插入穿过所述基本单元的开口和调节单元,所述固定螺钉可借助于与所述第一螺纹方向相反的第二螺纹方向的第二螺纹对旋拧到所述基本元件的所述内螺纹中,并可通过可释放的牵引连接结构经由所述牵引元件连接到所述调节单元,因此,当所述固定螺钉被拧入时,所述调节单元共同转动,从而移动到与所述第二部件抵接。
在下文中,本发明的公差补偿装置通过其使用来说明。在此假设,本发明的公差补偿装置已经固定在第一部件中。这种固定通过保持架元件的紧固结构实现。简单地说,作为紧固结构的保持架元件包括两个彼此相对设置的弹簧臂以及两个与两个弹簧臂周向移位地设置的保持结构,每个保持结构由两个突起形成。在此,保持结构的第一突起与保持架元件的第一端相邻地布置,并且相应的第二突起与第一突起在轴向方向上具有一定距离,使得第一部件能够布置在形成于其间的间隙中。此外,第一突起包括周向延伸部以及径向向外的延伸部,其大于第二突起的周向延伸部。
以这种方式设计的保持架元件例如可以固定在第一部件的圆形开口中,该圆形开口包括两个彼此相对设置的额外的凹口或凹槽。为此,保持结构,特别是保持结构的第二突起,与额外的凹口或凹槽对准,并且保持架元件在该状态下插入部件中,直到第一突起抵接第一部件。在这种状态下,弹簧臂部分地接合在第一部件的开口中。现在转动保持架元件,直到弹簧臂卡入额外的凹口或凹槽中。在这种状态下,当第一部件布置在第一和第二突起之间时,由保持结构分别提供拔出或拉出保护。开口的额外的凹槽中的弹簧臂提供转动保护。
可选地,保持架元件还可以包括具有外螺纹的外部结构。通过该外螺纹可以将基本元件拧入到第一部件的相应的圆形开口中。
第二部件布置在第一部件上方,其中第二部件中的开口优选与第一部件中的开口对准。优选地由金属制成的固定螺钉穿过第二部件中的开口以紧固第二部件并且与调节单元的牵引元件接合。固定螺钉与优选地由塑料制成的牵引元件形成可释放的牵引连接结构,使得当转动固定螺钉时,调节单元被共同转动,并且因此调节单元被移动成与第二部件抵接,以用于公差补偿的目的。当进一步转动固定螺钉时,通过相应的扭矩增加克服牵引连接,固定螺钉与基本元件的内螺纹接合,使得两个部件然后可以经由调节单元由固定螺钉支撑在一起。
优选由塑料制成的保持架元件与优选由金属制成的基本元件和螺母一起形成所谓的基本单元。因此,基本单元由三个部件组成。为了在轴向方向上将基本元件和螺母固定在保持架元件中,保持架元件优选在内侧上包括锁定结构。这样,例如,基本元件的第一轴向端和螺母可以被保持在保持架元件的内部中的台阶与锁定结构之间,该锁定结构例如由一个或多个锁钩形成。
基本元件和螺母优选地由相同的金属制成,例如钢。重要的是,将基本元件和螺母转动固定地布置在保持架元件中,以使它们在螺纹套筒和固定螺钉拧入或拧出时不会共同转动。为此,基本元件和螺母优选地包括防止转动的外部轮廓,该外部轮廓与保持架元件的相应的内部轮廓协作,以防止基本元件和螺母共同转动。这种防止转动的外部轮廓可以是任何角度的或非圆形的外部轮廓,但是也可以是具有突起的任何圆形的外部轮廓,该突起接合在保持架元件的凹部中并因此防止共同转动。
螺母与优选也由金属制成的调节单元的螺纹套筒相互作用,并且因此形成第一螺纹方向的第一螺纹对。例如,螺母的内螺纹和螺纹套筒的外螺纹均为左旋螺纹或逆时针螺纹。基本元件与固定螺钉相互作用并且因此形成第二螺纹方向的第二螺纹对。相对于由左旋螺纹限定的第一螺纹方向,第二螺纹方向则由右旋螺纹或顺时针螺纹限定。
本发明的公差补偿装置的优点首先在于,与纯塑性公差补偿装置相比,可以实现待连接的部件之间的连接的更高的强度。这尤其是通过由金属、优选由钢制成的第一螺纹对和第二螺纹对实现。
另一个优点是螺母以浮动的方式设置在保持架元件中。通过这种方式,可以补偿固定螺钉在插入到调节单元中时的任何未对准。由于螺母是浮动的,因此调节单元作为一个整体浮动地设置,并且相对于其纵向轴,能够在保持架元件内进行径向或侧向的补偿运动。
最后,调节单元的与第一螺纹方向相反的轴向延伸部,即,在基本元件的第二端的方向上的轴向延伸部,提供了这样的优点,即,通过转动或旋出保护或锁定来固定调节单元,防止调节单元从基本单元的螺母旋出。如稍后参考优选实施例所说明的,轴向延伸部尤其是调节单元的组成部分(integral part),并且不由单独的部件形成。此外,调节单元的旋出保护结构在加载的止挡或最终状态下承受拉伸载荷,这也通过优选的实施例来说明。因此,通过这种构造,提供了特别有效的、集成的旋出保护结构,这是已知的旋出保护结构的成本有效且有利的替代方案。
在公差补偿装置的优选实施例中,保持架元件包括两个锁钩,这两个锁钩邻近通道口径向内侧彼此相对地布置,使得基本元件的第一轴向端和螺母在轴向方向上以禁锢(captive) 或防损失的方式布置在锁钩与保持架元件内部中的台阶之间。如上所示,这是在保持架元件的内部中设计锁定结构并且以防损失的方式将基本元件以及螺母布置在其中的一种可能性。
在公差补偿装置的另一优选实施例中,牵引元件包括轴向延伸部,使得牵引元件布置成第一轴向端邻近螺纹套筒的第一轴向端。在此,轴向延伸部优选至少部分地包括突起,该突起径向向外突出超过螺纹套筒的外螺纹的芯直径。换句话说,形成在牵引元件处的轴向延伸部在固定螺钉的插入方向上或在基本元件的第二轴向端的方向上从螺纹套筒突出。由于轴向延伸部上的径向向外突起不仅延伸超过螺纹套筒的内径,而且延伸超过螺纹套筒的外螺纹的芯直径,因此,在最终状态下,该突起例如将抵接在螺母的内螺纹处。这样,突起在阻止螺纹套筒从螺母上旋下时特别有效。
在公差补偿装置的特别优选的实施例中,牵引元件包括两个轴向延伸部,每个轴向延伸部包括径向向外突出超过螺纹套筒的外螺纹的芯直径的突起,其中轴向延伸部优选地与两个弹簧臂周向移位地布置。换句话说,牵引元件优选地包括与弹簧臂相同数量的轴向突起。弹簧臂和轴向延伸部有利地周向交替地布置。通过这种设计,牵引元件可以特别有效地适应要实现的连接。
有利地,调节单元还包括邻近螺纹套筒的第二轴向端的垫圈,其中牵引元件通过压配合或过盈配合的方式和/或通过形状配合的方式保持在螺纹套筒中和/或螺纹套筒处。优选地,与螺纹套筒一样,垫圈由金属制成,例如相同的金属,尤其是钢。关于借助于压配合或过盈配合在螺纹套筒中的牵引元件的布置,参见申请DE 10 2007 037 242 A1。为了完整起见,指出过盈配合或压配合是摩擦配合,因此是摩擦连接。
在特别优选的实施例中,牵引元件的第二轴向端布置成与垫圈的第一侧齐平。垫圈的与第一侧相对的第二侧抵接螺纹套筒。通过这种设计,在安装状态下,垫圈或邻接垫圈邻接第二部件,从而实现改进的力传递。
有利地,牵引元件包括邻近第二轴向端的至少一个径向突起,优选彼此相对布置的两个径向突起,其中所述至少一个径向突起与垫圈的凹部协作或相互作用。除了牵引元件在垫圈中并且因此在调节单元中的位置正确的装配之外,以这种方式实现牵引元件在垫圈中的转动保护(rotation protection)。
在公差补偿装置的优选实施例中,如上所述,基本元件、螺母、螺纹套筒和垫圈由金属制成,保持架元件以及牵引元件优选地由塑料制成。以这种方式,一方面由于金属元件可以实现高度的稳定性,而另一方面塑料元件确保了经济上可生产的公差补偿装置。
根据本发明的第一部件包括根据本发明的公差补偿装置,其中,所述公差补偿装置通过保持架元件的紧固结构固定在第一部件中。为此目的,本发明的公差补偿装置的保持架元件包括彼此相对布置的两个弹簧臂以及与其周向移位的两个保持结构,其均由两个突起形成。在替代的实施例中,保持架元件以及由此公差补偿装置可通过螺纹固定在第一部件的开口中。根据另一替代方案,可以使用任何类型的锁定结构作为紧固结构,如从现有技术中的多个已知的。因此,与公差补偿装置组合的第一部件包括上述的公差补偿装置的优点,因此参考相应的说明。
根据本发明,第一部件和第二部件经由上述本发明的公差补偿装置的实施例以及通过固定螺钉彼此紧固。固定螺钉优选地由金属制成,特别是钢。以这种方式,第二螺纹方向的第二螺纹对还包括金属对金属的连接。彼此固定的部件还包括上述本发明的公差补偿装置的优点,从而在本文中也参考相应的解释。
用于本发明的公差补偿装置的本发明的制造方法包括以下步骤:提供基本单元,所述基本单元包括保持架元件、基本元件和螺母;提供调节单元,所述调节单元包括具有外螺纹的螺纹套筒和具有至少一个径向向内突出的弹簧臂的牵引元件;然后将所述螺纹套筒拧入所述螺母中,其中所述螺纹套筒的所述外螺纹与所述螺母的所述内螺纹形成第一螺纹方向的第一螺纹对,其中所述调节单元包括与所述第一螺纹方向相反的轴向延伸部,所述轴向延伸部与所述基本单元一起形成所述调节单元的旋出保护。通过本发明制造的公差补偿装置,可以实现上述优点,从而再次参考相应的说明。
在优选实施例中,提供基本单元的步骤包括在所述保持架元件的内部向上弯曲锁钩;以及,将所述基本元件和所述螺母插入到所述保持架元件中,使得所述基本元件以第一轴向端布置在所述保持架元件中,并且所述螺母邻近所述基本元件的所述第一轴向端以转动固定且浮动的方式布置在所述保持架元件中,其中,在插入所述基本元件和所述螺母之后,所述锁钩在轴向方向上为所述基本元件和所述螺母提供损失保护。通过这种方式,基本元件和螺母被禁锢地或防丢失地布置在保持架元件中。
进一步优选地,该方法包括以下步骤:提供邻近所述螺纹套筒的第一轴向端的垫圈;将所述牵引元件插入所述螺纹套筒和所述垫圈中,其中所述牵引元件包括所述轴向延伸部,使得所述牵引元件布置有邻近所述螺纹套筒的第一轴向端的第一轴向端。在这种情况下,轴向延伸部优选地包括至少部分地径向向外突出超过螺纹套筒的外螺纹的芯直径的突起。换句话说,形成在牵引元件上的轴向延伸部在固定螺钉的插入方向上从螺纹套筒突出。由于在轴向延伸部上的径向向外突出的突起不仅延伸超过螺纹套筒的外螺纹的内径,而且还延伸超过螺纹套筒的外螺纹的芯直径,因此该突起例如在加载或锁定状态下抵接在螺母的内螺纹处。这样,突起在阻止螺纹套筒从螺母上旋下时特别有效。
在制造方法的另一优选实施例中,牵引元件通过压配合或过盈配合的方式和/或通过形状配合的方式保持在螺纹套筒中和/或螺纹套筒处。关于牵引元件通过过盈配合在螺纹套筒中的布置,再次参考申请DE 10 2007 037 242 A1。
最后,关于制造方法,优选地,基本元件、螺母、螺纹套筒和垫圈由金属制成,而保持器元件以及牵引元件优选地由塑料制成。一方面,通过这种材料组合,可以实现特别稳定的金属对金属螺纹对,尤其是当固定螺钉也由金属制成时。另一方面,由于使用了塑料元件,公差补偿装置仍然可以经济地生产。
附图说明
在下文中,本发明通过附图来详细描述。附图中相同的标记表示相同的组件和/或元件。为:
图1是本发明的公差补偿装置的实施例的立体图,
图2是根据图1的实施例的局部剖视图,
图3是根据图1的实施例的俯视图,
图4是根据图1的实施例的保持架元件的俯视图,
图5是根据图1的实施例的基本单元的分解图,
图6是根据图5的基本单元的截面图,
图7是根据图1的实施例的调节单元结合根据图6的基本单元的分解图,
图8是插入根据图7的基本单元中的调节单元的剖视图,
图9是根据图1的公差补偿装置的实施例的牵引元件的立体图,
图10是根据图9的牵引元件的仰视图,
图11是根据图10的牵引元件的一部分的放大图,
图12是根据图9的牵引元件的侧视图,
图13是根据图9的牵引元件的俯视图,
图14是根据图9的牵引元件的剖视图,
图15是第一部件中的开口的俯视图,
图16是处于安装状态的公差补偿装置的一实施例的局部剖视图,
图17是根据图1的实施例中的旋出保护结构的立体截面图,
图18是根据图17的旋出保护结构的剖视图,以及
图19示出了用于公差补偿装置的制造方法的实施例的示意性的方法顺序。
具体实施方式
在下文中,详细说明根据本发明的公差补偿装置1的实施例。公差补偿装置1是用于将第一部件A紧固到第二部件B的装置(利用第一部件A和第二部件B之间的距离的公差的自动补偿)。
参考图1至图3,公差补偿装置1包括基本单元3和调节单元5。基本单元3由保持架元件10、基本元件30和螺母40形成。因此,基本单元3包括三个单独的部件。调节单元5 包括螺纹套筒50、支撑垫圈或垫圈60以及牵引元件70。因此,调节单元5也包括三个单独的部件。
在所说明的实施例中,保持架元件10以及牵引元件70由塑料制成并且例如通过注射成型来制造。其余的部件(基本元件30、螺母40、螺纹套筒50和垫圈60)由金属制成。根据期望的应用领域和待实现的公差补偿装置1的性质,其它材料也是可能的。
借助于设置在保持架元件10的外侧上的紧固结构实现公差补偿装置1在第一部件A中的固定。特别地,图1和图2示出了作为紧固结构的保持架元件10包括两个保持结构,每个保持结构由第一突起12和第二突起14形成。此外,设置有彼此相对布置的两个弹簧臂16,所述两个弹簧臂16相对于第一突起12和第二突起14周向地移位。保持结构的第一突起12布置成邻近保持架元件10的第一端部,而第二突起14包括在轴向方向上距第一突起的距离,使得第一部件A布置在形成于第一突起和第二突起之间的间隙中。第一突起12包括周向的延伸部以及径向向外的延伸部,其大于第二突起14的相应延伸部。
以这种方式设计的保持架元件10例如可以固定在第一部件A中的圆形的开口90中,该开口包括两个彼此相对布置的额外的凹口或凹槽92。在图15中示出了第一部件A中的相应的开口90。为了固定,第二突起14与额外的凹口或凹槽92对准,并且保持架元件10在这种状态下被插入第一部件A中,直到第一突起12抵接在第一部件A处。在这种状态下,弹簧臂16部分地接合在第一部件A中的开口90中。
现在转动保持架元件10,直到弹簧臂16卡入额外的凹口或凹槽92中。在这种状态下,由于第一部件A布置在第一突起12和第二突起14之间,因此分别通过第一突起12和第二突起14提供在轴向方向上的拔出或拉出保护。开口90的额外的凹槽92中的弹簧臂16提供转动保护。
参考图4至图8,使用各个部件的装配来说明公差补偿装置1的结构。图4示出了保持架元件10的俯视图。在此可以看出,保持架元件10包括凹部18。该凹部用于位置正确的装配,从而可以自动地加工保持架元件10以及后来的公差补偿装置1。
保持架元件10在内部包括通道口和彼此相对布置的两个锁钩20。锁钩20用于紧固基本元件30的第一轴向端32以及螺母40。这是因为锁钩20可以用于将基本元件30的第一轴向端32和螺母40固定在锁钩20与形成在保持架元件10内部的沿轴向方向的台阶之间,或者用于限制它们的运动自由度。
为了允许基本元件30进一步固定在保持架元件10内,保持架元件10包括限制或边界结构22。在所示的示例中,这由径向向内突出的两个突起形成。就图7而言,功能变得尤其清楚。
此外,保持架元件10包括止挡部24以及运输保护结构26,该运输保护结构在其初始状态下与调节单元5的垫圈60的凸轮或凸起64相互作用。这在后面参考图7也将变得清楚。
现在参考图5,进行基本元件30以及螺母40到保持架元件10中的插入。为此目的,锁钩20首先被弯曲打开。然后,首先将基本元件30插入保持架元件10中,其中第二轴向端34在前面。如图6所示,基本元件30的第二轴向端34包括在外侧上的斜面,以便于所述插入。在基本元件30内部,第二轴向端34具有内螺纹36,该内螺纹在与固定螺钉7一起使用时接合。
基本元件30的第一轴向端32在插入之后抵靠在形成于保持架元件10内的台阶上。重要的是,基本元件30转动固定地设置在保持架元件10中,使得在拧入或拧出固定螺钉7时基本元件30不转动。为此,基本元件30具有六边形的外轮廓作为阻止转动的外轮廓。因此,与保持架元件10中的边界结构22以及锁钩20相结合,防止了基本元件30的转动。
螺母40被布置成邻近基本元件30的第一轴向端32。在该示例中,螺母40还包括六边形的外轮廓。因此,上述关于防止基本元件30转动的说明也类似地适用该螺母40。应当指出,尤其是通过在保持架元件10中的锁钩20,螺母40非转动地但同时浮动地设置在其中。这样,当固定螺钉7插入到调节单元5中时,可以补偿固定螺钉7的未对准。由于螺母40 被浮动地支承,因此调节单元5作为一个整体被浮动地布置,并且相对于其纵轴能够在保持架元件10内进行径向或侧向的补偿运动。
组装好的基本单元3在图6中以剖视图示出。
现在参考图7,包括螺纹套筒50、垫圈60和牵引元件70的调节单元5现在被插入到包括保持架元件10、基本元件30和螺母40的基本单元3中。为此,首先将螺纹套筒50以其第一轴向端52向前拧入螺母40中,优选直到螺纹套筒50的第二轴向端54出现限定的突出。螺母40的内螺纹和螺纹套筒50的外螺纹因此形成第一螺纹方向的第一螺纹对。例如,螺母 40的内螺纹和螺纹套筒50的外螺纹均为左旋螺纹。
为了简化组装,螺纹套筒50在其第一轴向端52和第二轴向端54两者上均包括倒角。这是因为仅当将螺纹套筒50拧入螺母40中时才清楚第一轴向端52和第二轴向端54的配置。
随后,将垫圈60布置在螺纹套管50的第二轴向端54上。垫圈60以这样的方式对齐,使得凸轮或凸起64布置在保持架元件10的止挡部24和运输保护结构26之间。在此,保持架元件10中的凹部18例如可以用于定向。
在最后的步骤中,将牵引元件70插入螺纹套筒50中。然而,在说明该步骤之前,首先基于图9至图14来说明牵引元件70的结构。
牵引元件70以公知的方式包括彼此相对设置的两个弹簧臂72。当使用时,通过弹簧臂 72实现与固定螺钉7的摩擦牵引连接,其中固定螺钉7相应地径向向外挤压弹簧臂72。
与先前已知的牵引元件相比,根据所示实施例的牵引元件70在第一轴向端74处包括两个轴向延伸部76。因此,轴向延伸部76在与第一螺纹方向相反的或者换句话说相对于后面的公差补偿装置1在基本元件30的第二轴向端34的方向上延伸。
在第一轴向端74处,两个轴向延伸部76均具有径向向外突出的突起78。轴向延伸部 76以及突起78的尺寸由所需的功能性来确定。轴向延伸部76的长度必须足以使牵引元件 70的第一轴向端部74在使用时突出超过螺纹套筒50的第一轴向端52。形成在第一轴向端 74处的突起78必须径向向外延伸足够远,以防止螺纹套筒50从螺母40旋出。因此,如果突起78仅向外延伸超过螺纹套筒50的内径是不够的。相反,它们必须至少延伸超过螺纹套筒50的外螺纹的芯直径。以这种方式,提供了旋出保护。这例如通过在最终状态下切入螺母40的内螺纹中并且在那里被夹紧的突起78来实现。
此外,牵引元件70包括与第二轴向端80相邻的两个径向突起82,它们彼此相对地布置并且与垫圈60的两个凹部62相互作用。除了牵引元件70在垫圈60中并且因此在调节单元 5中的位置正确的装配之外,由此实现牵引元件70在垫圈60中的转动保护。
现在,再次参考图7,为了插入牵引元件70,首先将轴向突起76压在一起。在第一轴向端74向前情况下,牵引元件70然后从第二轴向端54插入螺纹套筒50中。在组装状态下,牵引元件70的第二轴向80处的突起82布置在垫圈60的凹部62中,并且牵引元件70的第二轴向端80与垫圈60齐平。另外,在牵引元件70的第一轴向端74处的突起78位于螺纹套筒50的外侧,邻近于螺纹套筒50的第一轴向端52。在此,牵引元件70通过过盈配合的方式以及通过形状配合的方式保持在螺纹套筒50中。关于借助于螺纹套筒50中的过盈配合的牵引元件70的布置,请参见申请DE 10 2007 037 242A1。这里,应当注意,由于突起78 以及第二轴向端80的设计,不仅在径向方向上存在形状配合,而且在轴向方向上也存在形状配合。
为了完整起见,图8示出了这样形成的公差补偿装置1的截面图。
现在,参考图16说明公差补偿装置1的安装状态。如上所述,保持架元件10以及因此公差补偿装置1已经被紧固在第一部件A中的开口90中。因此,弹簧臂16与凹槽92接合,并且第一部件A被布置在第一突起12和第二突起14之间。
第二部件B布置在第一部件A上方,其中第二部件中的开口优选与第一部件A中的开口90对准,优选由金属制成的固定螺钉7穿过第二部件B中的开口以紧固第二部件B并且与调节单元5的牵引元件70接合。
由于弹簧臂72,固定螺钉7与牵引元件70形成可释放的牵引连接结构,使得当固定螺钉7转动时,调节单元5共同转动,因此调节单元5移动到与第二部件B邻接,用于公差补偿。当固定螺钉7进一步转动并且因此以相应的扭矩增加克服牵引连接时,固定螺钉与基本元件30的内螺纹36接合,使得两个部件然后可以经由调节单元5由固定螺钉7支撑在一起。为了完整起见,应当指出,在所示的示例中,在固定螺钉7的头部与第二部件B之间设有间隔垫圈9。
基于以上解释,基本元件30因此与固定螺钉7相互作用并且因此形成第二螺纹方向的第二螺纹对。相对于由左旋螺纹限定的第一螺纹方向,然后由右旋螺纹限定第二螺纹方向。因为第一螺纹对和第二螺纹对由于在开始时说明的材料的优选选择而都由金属制成,所以与纯塑性公差补偿装置相比,可以实现待连接的部件A、B之间的连接的更高的强度。
在图17和图18中,示出了在螺母40处的公差补偿装置1的一部分,以说明由牵引元件70上的突起78形成的旋出保护的功能。在此,螺纹套筒50的第一轴向端52已经与螺母 40接合。通过牵引元件70在第一轴向端74处的突起78防止螺纹套筒50进一步旋出螺母 40。由于突起78径向向外延伸超过螺纹套筒50的外螺纹的芯直径,因此突起78提供例如夹持面,该夹持面切入螺母40的内螺纹中并且被牢固地夹持在那里。这防止了调节单元5 进一步旋出基本单元3。
最后并参考图19,解释公差补偿装置1的制造方法的实施例。在第一步骤A中,提供由保持架元件10、基本元件30和螺母40组成的基本单元3。提供基本单元的步骤包括在步骤D中弯曲打开保持架元件10内部的锁钩20以及在步骤E中将基本元件30和螺母40插入保持架元件10中。所述插入以如下方式进行,基本元件30通过第一轴向端32布置在保持架元件10中,并且螺母40邻近基本元件30的第一轴向端32以转动固定且浮动的方式布置在保持架元件10中。如上所述,在已经插入基本元件30和螺母40之后,锁钩20在轴向方向上为基本元件30和螺母40提供损失保护(loss protection)。
在步骤B中,提供调节单元5,其包括具有外螺纹的螺纹套筒50和具有径向向内突出的弹簧臂72的牵引元件70。
在步骤C中,将螺纹套筒50拧入螺母40,其中,螺纹套筒50的外螺纹与螺母40的内螺纹形成第一螺纹方向的第一螺纹对。
在步骤F中,邻近螺纹套筒50的第二轴向端54设置垫圈60。在步骤G中,将牵引元件70插入到螺纹套筒50和垫圈60中,其中,牵引元件70包括轴向延伸部76,使得牵引元件70布置有与螺纹套筒50的第一轴向端52相邻的第一轴向端74。轴向延伸部76与基本单元3一起形成调节单元5的旋出保护。优选地,牵引元件70通过过盈配合和/或通过形状配合保持在螺纹套筒50中和/或螺纹套筒50处。关于借助于在螺纹套筒50中的过盈配合的牵引元件70的布置,再次参考申请DE 10 2007 037 242 A1。
附图标记列表
1 公差补偿装置
3 基本单元
5 调节单元
7 固定螺钉
9 垫圈
10 保持架元件
12 第一突起
14 第二突起
16 弹簧臂
18 凹部
20 锁钩
22 边界结构
24 止挡部
26 运输保护结构
30 基本元件
32 第一轴向端
34 第二轴向端
36 内螺纹
40 螺母
50 螺纹套筒
52 第一轴向端
54 第二轴向端
60 垫圈
62 凹部
64 凸起
70 牵引元件
72 弹簧臂
74 第一轴向端
76 轴向延伸部
78 在轴向延伸部上的突起
80 第二轴向端
82 在第二轴向端上的突起
90 开口
92 凹槽
A 第一部件
B 第二部件

Claims (11)

1.一种公差补偿装置(1),用于通过自动补偿第一部件(A)和第二部件(B)之间的距离的公差来将所述第一部件(A)固定到所述第二部件(B),包括以下特征:
a.基本单元(3),包括
a1.保持架元件(10),其包括在内侧上的第一通道口以及在外侧上的用于紧固在所述第一部件(A)中的紧固结构,
a2.基本元件(30),其在所述保持架元件(10)中布置有第一轴向端(32),并在所述基本元件(30)的相对的第二轴向端(34)上包括内螺纹(36),以及
a3.螺母(40),其邻近所述基本元件(30)的所述第一轴向端(32)转动固定地且以浮动的方式布置在所述保持架元件(10)中,其中所述螺母(40)提供内螺纹,以及
b.调节单元(5),其包括具有外螺纹的螺纹套筒(50)和布置在所述螺纹套筒中的牵引元件(70),所述牵引元件具有至少一个径向向内突出的弹簧臂(72),其中,所述螺纹套筒(50)的所述外螺纹与所述螺母(40)的所述内螺纹形成第一螺纹方向的第一螺纹对,其中
c.所述调节单元(5)包括与所述第一螺纹方向相反的轴向延伸部(76),所述轴向延伸部与所述基本单元(3)形成所述调节单元(5)的旋出保护,同时
d.一固定螺钉(7)可插入穿过所述基本单元(3)和调节单元(5)的开口,所述固定螺钉(7)可借助于与所述第一螺纹方向相反的第二螺纹方向的第二螺纹对旋拧到所述基本元件(30)的所述内螺纹(36)中,并可通过可释放的牵引连接结构经由所述牵引元件(70)连接到所述调节单元(5),因此,当所述固定螺钉(7)被拧入时,所述调节单元(5)共同转动,从而移动到与所述第二部件(B)抵接。
2.根据权利要求1所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述保持架元件(10)包括径向向内邻近于通道口的彼此相对布置的两个锁钩(20),使得所述基本元件(30)的所述第一轴向端(32)和所述螺母(40)在轴向方向上以防损方式布置在所述锁钩(20)与所述保持架元件(10)的内部中的台阶之间。
3.根据前述权利要求中的一项所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述牵引元件(70)包括所述轴向延伸部(76),使得所述牵引元件(70)设置成具有邻近所述螺纹套筒(50)的第一轴向端(52)的所述牵引元件(70)的第一轴向端(74)。
4.根据权利要求3所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述轴向延伸部(76)至少部分地包括突起(78),所述突起(78)径向向外突出超过所述螺纹套筒(50)的所述外螺纹的芯直径。
5.根据权利要求3所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述牵引元件(70)包括两个轴向延伸部(76),每个轴向延伸部包括径向向外突出超过所述螺纹套筒(50)的所述外螺纹的芯直径的突起(78)。
6.根据权利要求1或2所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述调节单元(5)还包括邻近所述螺纹套筒(50)的第二轴向端(54)的垫圈(60),其中,所述牵引元件(70)通过过盈配合的方式和/或形状配合的方式保持在所述螺纹套筒(50)中和/或所述螺纹套筒(50)处。
7.根据权利要求6所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述牵引元件(70)的第二轴向端(80)布置成与所述垫圈(60)的第一侧齐平。
8.根据权利要求6所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述牵引元件(70)包括邻近所述牵引元件(70)的第二轴向端(80)的至少一个径向突起(82),其中所述至少一个径向突起(82)与所述垫圈(60)的凹部(62)相互作用。
9.根据权利要求6所述的公差补偿装置(1),其特征在于,所述基本元件(30)、所述螺母(40)、所述螺纹套筒(50)和所述垫圈(60)由金属制成。
10.与根据权利要求1所述的公差补偿装置(1)结合的第一部件(A),其特征在于,所述公差补偿装置(1)通过所述保持架元件(10)的紧固结构紧固在所述第一部件(A)中。
11.一种包括第一部件(A)和第二部件(B)的结构,其特征在于,所述第一部件(A)和所述第二部件(B)通过根据权利要求1所述的公差补偿装置(1)并通过固定螺钉(7)彼此紧固。
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