用于补偿第一部件和第二部件之间的公差的装置和用于补偿公差的配置的制作方法

1.本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于补偿两个待相连的部件之间的公差的装置。本发明还涉及一种根据权利要求11的用于补偿公差的配置。


背景技术：

2.这种装置已为吾人所知，并且例如应用于车辆制造，特别是当涉及越过有公差的接缝将两个部件相互螺接时。为此，将此装置设置在待连接的部件之间，并且使得用于将部件螺接的螺接元件、例如螺钉或者螺栓穿过相应设于部件中的开口以及穿过此装置。在螺接元件的螺接过程中，通过位于螺接元件与补偿元件之间的传动弹簧使得补偿元件相对基本元件扭转，并由此从其起始位置出发相对基本元件轴向运动，例如从基本元件移出，直至到达补偿位置，在该补偿位置中，基本元件和补偿元件分别抵靠在部件中的一个上并如此跨越接缝。
3.从de 10 2018 201 496a1已知一种用于补偿两个待相连的部件之间的公差的装置，具有空心圆柱形基本元件；与该基本元件螺纹啮合的空心圆柱形补偿元件，其可通过相对基本元件扭转而从起始位置移入补偿位置；螺纹元件，用于与穿过补偿元件的内部空腔延伸的螺接元件螺接；以及布置在补偿元件的内部空腔中的传动元件，其被注塑在补偿元件的内部空腔的侧表面上，并且以一定方式与穿过空腔的螺接元件摩擦接合，从而将通过螺接元件施加的转矩传递至补偿元件。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种与现有技术相比有所改进的、用于对两个待相连的部件之间的公差进行补偿的装置，以及一种用于补偿公差的配置。
5.根据本发明，该目的通过具有权利要求1中指定的特征的装置和具有权利要求11中指定的特征的配置来实现。
6.本发明的有利技术方案是从属权利要求的主题。
7.一种用于补偿两个待相连的部件之间的公差的装置，包括与基本元件螺纹啮合或者能够与基本元件螺纹啮合的空心圆柱形补偿元件，其可通过相对基本元件扭转而从起始位置移入补偿位置；螺纹元件，用于与穿过基本元件的内部空腔以及补偿元件的内部空腔延伸的螺接元件螺接；以及布置在补偿元件的内部空腔中的传动元件，其以一定方式与穿过空腔的螺接元件摩擦接合，从而将通过螺接元件施加的转矩传递至补偿元件。根据本发明，所述用于与螺接元件螺接的螺纹元件被设计为补偿元件的内部空腔中的内螺纹。
8.由于螺纹元件作为内螺纹集成到补偿元件中，不需要现有技术中已知的所谓的锁紧螺母，其包括作为单独的螺纹元件的螺母元件，用于与螺接元件螺接，这样便减少了装置的部件数量。也不需要所谓的压入螺母、焊接螺母和/或螺纹通道和/或在待彼此紧固的部件之一中具有螺纹设计的其他元件。
9.螺纹元件被设计为补偿元件中的内螺纹，因此布置装置、尤其是布置在第一部件上所需的安装空间也可以具有更小的尺寸。
10.在所述方法的一个实施方式中，内螺纹形成在补偿元件的与传动元件邻接的区域中，使得诸如螺钉或螺栓的螺接元件与补偿元件摩擦接合，以便将通过螺接元件施加的转矩传递到补偿元件，补偿元件由此沿着纵向中心轴向上从基本元件移出。亦即，螺接元件借助于传动元件通过摩擦接合而固定在补偿元件的空腔中。
11.在一个进一步方案中，所述传动元件被设计为包含至少一个弹簧臂的弹簧元件，其中该至少一个弹簧臂在补偿元件的空腔中从固定端出发延伸到自由端，使得至少部分地经该至少一个弹簧臂限定的、供螺接元件穿过的自由空间以从固定端起至自由端为止的方式减小。
12.传动元件的这种设计能够特别高效地将转矩从螺接元件传递到补偿元件。同时，由于自由空间以从固定端起至自由端为止的方式减小，螺接元件可以特别容易地插入传动元件或补偿元件，而没有将传动元件损坏的风险。此外，传动元件的这种设计产生的优点是，传动元件可以更容易地按比例缩放到不同的尺寸，尤其是可以设计得更紧凑。
13.在所述装置的另一可能的技术方案中，多个并且优选至少三个弹簧臂围绕传动元件的纵向中心轴布置，并且在它们的固定端部通过连接环彼此连接。这使得能够在螺接元件和传动元件之间特别均匀地分布和产生摩擦力。
14.例如，为了可靠地产生弹簧效应并进而在螺接元件和传动元件之间产生摩擦力，传动元件由热塑性塑料构成并且在固化状态下可弹性变形。
15.在一个替代或附加实施方式中，在针对螺接元件的插入开口的区域中在补偿元件的空腔中形成至少两个相对的弹簧臂。在本实施方式中，螺接元件在插入开口的区域中即已与传动元件摩擦接合并且借助传动元件被固定，从而可以将通过螺接元件施加的转矩传递到补偿元件。
16.传动元件的一个可能的实施方式规定，该传动元件由至少两个从补偿元件的下端突出的相对的弹簧臂构成，这些弹簧臂的距离朝自由端减小。这减小了距离，其中，相对的弹簧臂的自由端的相互距离小于螺接元件的直径。如果螺接元件布置在传动元件的区域内，即弹簧臂的两端之间，则螺接元件与补偿元件摩擦啮合，使得螺接元件借助传动元件固定。
17.在另一实施方式中，传动元件与补偿元件一体成型，从而可以再次减少装置的部件数量，进而能够最大程度地防止传动元件与补偿元件意外分离并且丢失。
18.在一个可能的技术方案中，传动元件作为螺纹段集成到补偿元件的内螺纹中，从而不需布置或形成具有一个弹簧臂或多个弹簧臂的弹簧元件。
19.在另一可能的技术方案中，为了产生预定的螺纹摩擦力矩，所述充当传动元件的螺纹段设有涂层、被设计为夹紧螺纹、被设计为锥形螺纹，以及/或者，螺纹段具有虚位(fehlstellen)和/或变形。通过螺纹段形式的传动元件，螺接元件在此也与传动元件摩擦接合，使得螺接元件的转矩可以通过传动元件传递到补偿元件，并且补偿元件因而从基本元件移出，以对部件之间的公差进行补偿。
20.在一个可能的实施方式中，所述传动元件由至少一个塑料呈环形构建，其中传动元件的内径小于螺接元件的直径，以及/或者传动元件能够以预定行程弹性变形。由于传动
元件由塑料制成并且是环形的，可以借助螺接元件在传动元件中切割螺纹槽，其中螺接元件与传动元件摩擦接合，并且螺接元件的转矩可通过传动元件传递到补偿元件。
21.替代地或附加地，传动元件能够以预定行程弹性变形，故在将螺接元件插入补偿元件中的情况下，传动元件至少部分地屈服，并且螺接元件进而与传动元件摩擦接合，并且螺接元件固定，从而可将通过螺接元件施加的转矩传递至补偿元件。
22.此外，所述装置包括锁紧配置，其用于将补偿元件锁紧，以防止相对于基本元件的运动。其中，锁紧配置构成针对所述装置的运输锁紧件，用以在装置的例如至其安装地点的运输期间最大程度地防止补偿元件相对基本元件的意外运动，该运动在最不利情形下可能导致补偿元件与基本元件的分离。
23.本发明还涉及一种用于对两个待相连的部件之间的公差进行补偿的配置，其中所述配置包括用于对两个待相连的部件之间的公差进行补偿的装置和空心圆柱形的基本元件，该基本元件既可以是独立的零件，也可以集成在两个部件中的一者中。
附图说明
24.结合附图对本发明的实施例进行详细说明。其中：
25.图1为用于对两个待相连的部件之间的公差进行补偿的装置的补偿元件的示意性俯视图，
26.图2为补偿元件的示意性剖视图，
27.图3为补偿元件的示意性透视图，
28.图4为包含运输锁紧件的补偿元件的示意性透视图，
29.图5为安装在第一部件上的具有补偿元件的基本元件的示意性剖视图，
30.图6为安装在第一部件上的具有补偿元件的基本元件，以及穿过第二部件插入补偿元件的螺接元件的示意性剖视图，
31.图7为借助螺接元件从基本元件移出的补偿元件在其补偿位置中的示意图，
32.图8为基本元件的替代性实施方式的示意图，
33.图9为具有充当传动元件的弹簧元件的补偿元件的示意性剖视图，
34.图10为具有充当传动元件的螺纹槽的补偿元件的示意性剖视图，
35.图11为具有集成到内螺纹中的传动元件的补偿元件的示意性剖视图，
36.图12为具有充当传动元件的两个相对的从补偿元件的下端突出的弹簧臂的补偿元件的示意性剖视图，以及
37.图13为在针对螺接元件的插入开口的区域内具有充当传动元件的两个相对的弹簧臂的补偿元件的示意性剖视图。
具体实施方式
38.所有附图中相同的部件用同一附图标记表示。
39.图1为在图5至图7中详细示出的用于补偿两个待相连的部件b1、b2之间的公差的装置v的补偿元件1的俯视图，其中在图5至图7中示出了第一部件b1，并且在图6和图7中示出了第二部件b2。
40.图2为补偿元件1的剖视图，且图3为补偿元件1的透视图。
41.补偿元件1在其外侧具有外螺纹1.1，该外螺纹与在图5至图7中示出的基本元件2的内螺纹2.1啮合。通过扭转，补偿元件1能够沿纵向中心轴相对基本元件2运动，即从基本元件2的空腔h1旋出或者旋入这个空腔。
42.在补偿元件1的内部空腔h2中，设有由弹簧钢制成的设计为传动弹簧的传动元件3，该传动元件支撑在补偿元件1的空腔h2的外表面上，并且与穿过装置v、即穿过基本元件2的空腔以及传动元件3的空腔的、在图6和图7中示出的螺接元件4摩擦接合，从而将通过螺接元件4施加的转矩传递至补偿元件1。螺接元件4可以被设计为螺钉或螺栓。
43.补偿元件1在其顶侧具有止挡区段1.2，其用于将装置v抵向第二部件b2支撑。为此，止挡区段1.2具有垂直于纵向中心轴延伸的平坦的止挡面f，其中，止挡区段1.2还具有用于螺接元件4的中心通道d。
44.为了与现有技术相比减少装置v的部件b1、b2的数量，补偿元件1具有用于与螺接元件4螺接的螺纹元件g，其被设计为补偿元件1的内部空腔h2中的内螺纹1.3。
45.由于螺纹元件g集成到补偿元件1中，装置v的安装空间需求有所减小，因为不需要所谓的锁紧螺母，其包括附加的充当螺纹元件g的螺母元件。
46.为了最大程度地避免补偿元件1意外地从基本元件2分离，设有锁紧配置5，其被设计为运输安锁紧件并且在图4中例示性示出。
47.借助锁紧配置5，补偿元件1被锁紧，以免相对于基本元件2运动，从而在装置v的运输期间防止补偿元件1相对于基本元件2的意外运动。
48.图5至图7分别为装置v在使用时的剖视图。
49.图5示出了基本上完全旋入基本元件2中的补偿元件1，其中，补偿元件1的这种位置为其起始位置。
50.基本元件2布置在第一部件b1的接收单元a中，其中，基本元件2例如通过压入、粘合、卡夹等接合到接收单元a中，作为所谓的客户接口。
51.当使用装置v来将两个部件b1、b2螺接时，将装置v布置在这些部件之间，并且使得螺接元件4从上方穿过第二部件b2的开口o、穿过装置v、即穿过通道d和空腔h1、h2，如图6所示。在此情形下，螺接元件4与布置在补偿元件1中的传动元件3摩擦接合，使得螺接元件4基本上位置固定地在补偿元件1中固定。
52.如果例如顺时针扭转螺接元件4来将部件b1、b2螺接，则通过传动元件3将转矩传递到补偿元件1，这导致补偿元件1相对于基本元件2扭转，由此，补偿元件1沿纵向中心轴向上从基本元件2移出。
53.在安装装置v并且将转矩从螺接元件4传递至补偿元件1的过程中，使得补偿元件以一定方式旋转，从而在克服预定的锁紧力矩的情况下使得锁紧配置5释放补偿元件1的从基本元件2的移出运动。其中，所述预定的锁紧力矩小于可由螺接元件4通过传动元件3传递至补偿元件1的转矩。锁紧配置5的未详细示出的锁紧元件构成针对补偿元件1的端部止挡。
54.一旦补偿元件1从基本元件2旋出一定程度，使得抵靠区段1.2借助其抵靠面f抵靠在第二部件b2上，第二部件b2与抵靠面f之间的摩擦力矩便立即超出传动元件3所能传递的转矩，且补偿元件1不再进一步从基本元件2旋出。这样一来，补偿元件1进入称作补偿位置的位置，如图7所示。在基本元件2抵靠在第一部件b1上，并且补偿元件1以其抵靠面f抵靠在第二部件b2上的补偿元件1之补偿位置中，借助装置v跨越两个部件b1、b2之间的有公差的
接缝。为了将第二部件b2紧固在第一部件b1上，现在进一步转动螺接元件4，使得螺接元件4的螺纹与补偿元件1的内螺纹1.3螺纹啮合，并且使得第二部件b2至少局部形状配合地贴靠在止挡区段1.2与螺接元件4的螺钉头4.1之间。
55.在如图8所示的替代性实施方式中，基本元件2形成在第一部件b1本身上，使得第一部件b1与基本元件2一体成型。亦即，在本实施方式中，基本元件2被集成到第一部件b1中。
56.图9为补偿元件1的剖视图，该补偿元件包含被设计成传动弹簧形式的弹簧元件3.1、并且由弹簧钢构成的传动元件3。
57.充当传动元件3的弹簧元件3.1呈u形，并且具有两个弹簧臂3.4，插入补偿元件1中的螺接元件4在这些弹簧臂之间摩擦接合，从而将由螺接元件4施加的转矩传递到补偿元件1，该补偿元件因而从基本元件2移出。弹簧臂3.4在其起始位置中没有预加载，且其相互距离小于螺接元件4的直径。在这种情况下，设计为弹簧元件3.1的传动元件3布置在内螺纹1.3上方，局部地布置在空腔h2中的补偿元件1的抵靠区段1.2的区域中。
58.图10示出传动元件3的另一可能的实施方式，该传动元件由至少一个塑料构成，其中传动元件3呈环形。其中，传动元件3的内径被选择为小于螺接元件4的直径。特别地，传动元件3也在内螺纹1.3上方并且局部地在补偿元件1的抵靠区段1.2的区域中延伸。
59.如果将螺接元件4穿过通道d插入到空腔h2中，则螺接元件4的螺纹切入传动元件3，从而形成螺纹槽，其中，螺接元件4的转矩被传递到补偿元件1，并且使得补偿元件从基本元件2移出。
60.替代地或附加地，由至少一个塑料构成的传动元件3具有预定的弹性，使得在插入螺接元件4时，传动元件3至少部分地以预定行程弹性变形，螺接元件4形状配合地固定在传动元件4中，因此，通过螺接元件4施加的转矩传递到补偿元件1。螺接元件4产生与传动元件3的摩擦效应，该摩擦效应被传递到补偿元件1。
61.在图11中，传动元件3作为螺纹段3.3集成到补偿元件1的内螺纹1.3中。
62.其中，螺纹段3.3可以设有涂层，例如塑料涂层，以便产生预定的螺纹摩擦力矩。
63.替代地或附加地，充当传动元件3的螺纹段3.3可以采用夹紧设计和/或向下逐渐变细的设计，其中，与被设计为传动元件3的螺纹段3.3的材料相比，螺接元件4的材料具有更高的强度。
64.在图12和图13中，相应的传动元件3包括至少两个相对的弹簧臂3.4。
65.在图12中，弹簧臂3.4从补偿元件1的下端突出，其中，弹簧臂的距离朝向弹簧臂3.4的自由端减小。其中，弹簧臂3.4在自由端之间的相互距离小于螺接元件4的直径。
66.在图13中，充当传动元件3的弹簧臂3.4是以一定方式形成在补偿元件1上，使得这些弹簧臂伸入空腔h2中，并且布置在内螺纹1.3上方，局部地布置在抵靠区段1.2的区域中。
67.在此，弹簧臂3.4的自由端之间的距离也小于螺接元件4的直径。