公差补偿装置的制作方法

1.本发明涉及一种用于跨接待彼此连接的两个部件之间的距离的公差补偿装置，其包括基座元件和可拧入基座元件中的补偿元件。


背景技术：

2.这类公差补偿装置原则上是已知的。基座元件和补偿元件常常是两个松散的单独零件，其中补偿元件在将公差补偿装置运输到其预期装配地点期间被拧入基座元件中。为了防止补偿元件在运输期间意外地与基座元件分离，在已知的公差补偿装置中将塑料环附接到基座元件，这在运输期间形成用于补偿元件的固定。附接到基座元件的相同塑料环或另一个塑料环可作为与客户部件的接口，形成用于将公差补偿装置固定到待连接的部件中的一个的紧固工具，例如以卡夹装置的形式。
3.在实践中，基座元件本身形成客户接口变得越来越常见，为此，基座元件已经永久安装在例如系统或模块供应商的部件上。


技术实现要素：

4.本发明的目的是创造一种公差补偿装置，该公差补偿装置允许系统或模块供应商容易地将包含基座元件和拧入基座元件中的补偿元件的部件运输到其客户，例如车辆制造商，而无需补偿元件能够与部件分离。
5.该目的通过一种公差补偿装置来实现，其具有权利要求1的特征，特别是其特征在于，基座元件形成至少一个止挡件且补偿元件具有至少一个可弹性变形的运输固定工具，该运输固定工具的设计方式是它必须通过临时变形克服止挡件，以便将补偿元件拧入基座元件中。相反地，运输固定工具还必须在将补偿元件从基座元件上拧出时克服止挡件，由此将拧入基座元件中的补偿元件固定，防止例如在运输期间从基座元件上意外拧出。
6.因此，本发明的总体思路是将运输期间的固定功能转移到补偿元件。以这种方式，可使基座元件更简单，并且可例如由系统或模块供应商集成到其系统或模块的部件中，而对应地只需很少的努力。特别是，作为客户接口的基座元件可很容易地适配所需的客户规范，而公差补偿、运输期间的固定以及如有必要时限制拧入的功能由补偿元件的制造商提供。
7.本发明的有利补偿元件可在从属权利要求、说明书以及附图中找到。
8.根据一个实施例，补偿元件具有至少一个端部止挡件，该端部止挡件可与基座元件的止挡件啮合，以便限制补偿元件拧入基座元件中的移动。补偿元件的端部止挡件防止补偿元件拧入基座元件中，然后不再能够从基座元件中拧出。端部止挡件因此有助于确保公差补偿装置的永久可靠的功能。
9.根据另外的实施例，补偿元件形成径向突出的套环。举例来说，套环的背离基座元件的一侧可限定用于与其他部件接触的接触表面。在这种情况下，当布置在彼此连接的部件之间的公差补偿装置支撑在另一个部件上时，套环确保改进的力吸收，并且因此最终有
助于部件的更可靠的连接。另选地或附加地，套环可有助于限制补偿元件拧入基座元件中的移动。
10.另外，至少一个可弹性变形的运输固定工具可由弹簧舌片形成，该弹簧舌片至少部分地从补偿元件的套环在基座元件的方向上轴向突出。在本文中，轴向方向由补偿元件的螺纹的纵向中心轴线限定，补偿元件用该螺纹的纵向中心轴线拧入基座元件中。
11.根据结构上特别简单的实施例，塑料环以旋转固定的方式附接到套环。举例来说，可将塑料环压、缩或粘在套环上。
12.塑料环有利地形成至少一个可弹性变形的运输固定工具和任选地补偿元件的至少一个端部止挡件。
13.为了便于对补偿元件的处理，特别是将补偿元件拧入基座元件中，塑料环的侧表面有利地具有增加抓力的结构，例如具有滚花或具有多个平面表面。
14.根据另外的实施例，至少一个可弹性变形的运输固定工具由弹簧舌片形成，该弹簧舌片在周向方向上延伸并形成径向向外指向的突出部，该突出部经由补偿元件的外螺纹径向向外突出。当补偿元件拧入基座元件中时，弹簧舌片可克服其弹簧力径向向内挤压，以便避免基座元件的内螺纹。为了使补偿元件更容易进入基座元件，突出部可形成倾斜表面，基座元件的内螺纹在该倾斜表面上伸长，以便使弹簧舌片径向向内移位。
15.根据又一实施例，基座元件的至少一个止挡件部由径向突出的肋、由腹板或壁部分、由基座元件的端面和/或由基座元件的径向向内指向的突出部形成，该腹板或壁部分界定形成在基座元件的面向补偿元件的表面中的凹部或凹槽。
16.原则上，基座元件的同一个止挡件可与运输固定工具和补偿元件的端部止挡件相互作用，从而实现双重功能，即它既有助于运输期间的固定，又有助于限制补偿元件的拧入。另选地，基座元件可形成用于与运输固定工具相互作用的第一止挡件以及用于与补偿元件的端部止挡件相互作用的第二止挡件。
17.根据又一实施例，基座元件是一个部件的组成零件。基座元件可由部件本身形成或以材料结合和/或力配合的方式连接到其上，例如焊接、钎焊、注塑成型或胶粘到部件或压在部件上或压入部件中。
18.本发明的另一个目的是一种用于公差补偿装置的补偿元件，特别是上述类型的补偿元件，包括至少一个可弹性变形的运输固定工具，该运输固定工具的设计方式它必须通过临时变形克服基座元件的止挡件，以便将补偿元件拧入对应的基座元件中。这类补偿元件，特别是与对应的基座元件相结合，允许对应地实现上述优点。
附图说明
19.下面参照附图使用可能的实施例仅通过举例来描述本发明。在附图中：
20.图1a示出了根据本发明的公差补偿装置的第一实施例，该公差补偿装置具有分离的基座元件和补偿元件，该补偿元件以剖视图示出；
21.图1b示出了图1a的公差补偿装置，其中补偿元件拧入基座元件中；
22.图2a示出了根据本发明的公差补偿装置的第二实施例，该公差补偿装置具有分离的基座元件和补偿元件；
23.图2b是图2a的公差补偿装置的剖视图，其中补偿元件拧入基座元件中；
24.图2c是图2a的补偿元件的透视图；
25.图2d是图2a的基座元件的透视图；
26.图2e是拧入基座元件中的补偿元件的第一详细视图；
27.图2f是拧入基座元件的补偿元件的第二个详细视图；
28.图3a示出了根据本发明的公差补偿装置的第三实施例，该公差补偿装置具有分离的基座元件和补偿元件；
29.图3b是图3a的补偿元件的详细视图；
30.图4a是根据本发明的公差补偿装置的第四实施例的剖视图；
31.图4b示出了图4a的公差补偿装置的基座元件；
32.图4c示出了图4a的公差补偿装置的补偿元件。
具体实施方式
33.图1a和1b示出了公差补偿装置的第一实施例，其作用是借助于连接元件(未示出)，例如螺钉或螺纹螺栓，在两个待彼此连接的部件之间跨接距离，图1a中显示了其中的第一部件10。
34.公差补偿装置包括基座元件14，该基座元件集成到第一部件10中，特别是由第一部件10自身形成或者牢固地连接到第一部件，特别是以材料结合的方式。举例来说，基座元件14可焊接或胶粘到第一部件10。基座元件14具有中空圆柱形的基本形状并形成内螺纹16，其纵向中心轴线限定轴向方向。
35.多个径向向外突出的肋20从基座元件14的侧表面18伸出，其各自的下侧与第一部件10接触，并且尤其可按材料结合的方式连接到第一部件。肋20的背离第一部件10的上侧21在垂直于内螺纹16的纵向中心轴线的平面内延伸。
36.在本实施例中，基座元件14设置有六个肋20，从圆周方向看，这些肋均匀分布，即围绕基座元件14以彼此60
°
的角度距离布置。然而，原则上，也可设想另一个大于两个的偶数或奇数个肋20。
37.公差补偿装置还包括补偿元件22，该补偿元件又具有空心圆柱形的基本形状，并且在下部区域中形成与基座元件14的内螺纹16相适配的外螺纹24，使得补偿元件22可拧入或拧出基座元件14。补偿元件22在其背离第一部件10的上侧的区域中形成径向突出的圆周套环26，其上侧限定接触表面28，公差补偿装置通过该接触表面与待连接到第一部件10的第二部件接触。
38.塑料环30以旋转固定的方式附接到套环26，例如压在套环上，该环形成圆周外壁32，该外壁从止挡表面28在第一部件10的方向上延伸，其外侧是滚花的34以提高抓力。塑料环30还形成弹性运输固定舌片36，其在外壁32内部延伸，基本上平行于外螺纹24的纵向中心轴线，即轴向地，在第一部件10的方向上延伸，并且向下突出到外壁32的面向第一部件10的下边缘37上方。
39.除了可在图1a和1b中看到的运输固定舌片36之外，还可在塑料环30上设置至少一个另外的运输固定舌片36，其设计类似于所示的运输固定舌片36。在多个运输固定舌片36的情况下，从圆周方向看，它们可按基本上均匀分布的方式布置在塑料环30上。
40.外壁32的轴向尺寸，在某种意义上说是外壁32的高度，与肋20的高度相适配，其方
式是当补偿元件22最大程度地拧入基座元件14中时，外壁32的下边缘37靠在肋20的上侧21上，如图1b所示。换句话说，外壁32的下边缘37形成端部止挡件，其限定了补偿元件22的端部位置，即限制补偿元件22拧入基座元件14中的移动，并且防止补偿元件22作为块体拧入的基座元件14中，然后不再能够容易地从其分离。
41.图1b所示的状态表示预装配或运输状态，其中第一部件10可连同公差补偿装置一起运输到预定的装配地点。为了防止补偿元件22在运输期间例如由于振动而意外地拧出基座元件14，附接到补偿元件22的塑料环30的运输固定舌片36突出到远超出塑料环30的外壁32的下边缘，使运输固定舌片36啮合在肋20中的一个的后面，从而限制补偿元件22的拧出移动。应理解，运输固定舌片36的轴向长度，即运输固定舌片36和肋20之间的最大重叠，以及两个相邻肋20之间的距离及内螺纹16和外螺纹24的螺距必须彼此适配，其方式是当补偿元件22从其末端位置开始拧紧时，运输固定舌片36仍邻接肋20，通过相对于基座元件14的两个相邻肋20之间的角度距离。
42.为了将设置有公差补偿装置的第一部件10连接到指定的第二部件，例如从第二部件，即附图中从上方插入连接元件(附图中未示出)，例如螺钉或螺纹螺栓，通过公差补偿装置和部件中的对应孔并拧入互补的螺母元件，该螺母元件例如可固定到第一部件10或集成到基座元件14中。
43.连接元件拧入螺母元件中的移动确保了补偿元件22从基座元件14拧出，直到它与其在第二部件上的接触表面28啮合。应理解，一方面公差补偿装置的内螺纹16和外螺纹24的取向以及连接元件和螺母元件的螺纹取向必须相应地调整。例如，如果连接元件和螺母元件各自形成右旋螺纹，并且连接元件从第二部件侧，即从附图中的上方穿过公差补偿装置，并且拧入螺母元件中，内螺纹16和外螺纹24必须是左旋螺纹。
44.为了改善从连接元件到补偿元件22的扭矩传递，在补偿元件22中设置弹簧夹38，该弹簧夹与延伸穿过公差补偿装置的连接元件和补偿元件22啮合。应理解，运输固定舌片36被设计成是弹性的，其方式是可由连接元件施加在补偿元件22上的扭矩足以使运输固定舌片36变形，以至于它克服限制拧出移动的肋20，并且补偿元件22可从图1b所示的其运输状态拧出。
45.具有基座元件14和补偿元件22的公差补偿装置的第二实施例在图2a至2f中示出。
46.本实施例的基座元件14基于具有基座41的罐形基座主体40，基座形成螺纹孔42，螺纹孔用作连接元件(未示出)的螺母元件。在图2b中位于基座41上方的空心圆柱形部分中，基座元件14形成内螺纹16，具有对应外螺纹24的补偿元件22可拧入该内螺纹中。
47.在其背离基座41的上端区域中，基座元件14还形成径向突出的圆周凸缘部分44。在补偿元件22的旋转方向上延伸的两个部分环形凹槽46形成在凸缘部分44的背离基座41的上侧，它们通过相对于基座元件14的内螺纹16的纵向中心轴线径向延伸的两个腹板48彼此分离，并且位于平行于纵向中心轴线伸长的平面内。换句话说，腹板48彼此隔开180
°
角并限定凹槽46的端部。具体地，每个凹槽46具有从补偿元件22的拧入方向上看的与一个腹板48相连的第一端，以及从补偿元件22的拧出方向上看的与另一个腹板48相连的第二端。相应的第一端由相邻的腹板48的平行于纵向中心轴线取向的壁部分52限定，而在相应的第二端的区域中，凹槽46的基座合并成延伸到相邻腹板48的上侧的坡道53中。
48.类似于第一实施例的补偿元件22，第二实施例的补偿元件22基于空心圆柱形的基
本形状，并且具有与基座元件14的内螺纹16互补的外螺纹24。对应地，弹簧夹38也布置在补偿元件22内部，以便优化从插入通过公差补偿装置的连接元件到补偿元件22的扭矩传递。与第一实施例的补偿元件22一样，第二实施例的补偿元件22也在其背离基座元件14的端面区域中形成径向突出的圆周套环26，塑料环30以旋转固定方式，例如通过挤压或胶粘附接到该套环。
49.与第一实施例相比，根据第二实施例，塑料环30的外壁32没有设置滚花，而是外壁32形成彼此以一定角度伸长的六个平面表面54，这使塑料环30呈六边形的形状，并且除了提高抓力之外，还允许使用器具来拧紧补偿元件22。
50.与第一实施例的外不同之处在于，第二实施例的塑料环30不具有专门轴向延伸，即在纵向中心轴线的方向上延伸的运输固定舌片36。相反，塑料环30形成在补偿元件22的旋转方向上延伸的运输固定舌片36，并且具有弹性的第一舌片部分36a和与其成角度的第二舌片部分36b，第一舌片部分36a从塑料环30的下侧倾斜向下伸出，面向基座元件14，即在旋转方向和基座元件14的方向上延伸，并且相连的成角度的第二舌片部分36b倾斜向上延伸，即具有旋转方向上的延伸部件和塑料环30方向上的延伸部件。
51.选择倾斜向下延伸的第一舌片部分36a的倾斜度和长度，使得当补偿元件22拧入基座元件14时，运输固定舌片36浸入其中凹槽46中的一个中，直到其呈现出拧入的运输状态。如果补偿元件22在运输状态下在拧出方向上移动，则运输固定舌片36在凹槽46的第二端处与坡道53啮合，由此限制了补偿元件22的拧出移动。具体地，倾斜向上的第二舌片部分36b在此伸长到坡道53上。如果施加在补偿元件22上的扭矩足够高，例如，当延伸穿过公差补偿装置的连接元件被拧入螺纹孔42中时，在坡道53上伸长的运输固定舌片36向上偏转足够远，以使运输固定舌片36可克服靠近坡道53的腹板48，然后补偿元件22可从基座元件14上自由拧出。
52.除了运输固定舌片36之外，塑料环30形成止挡舌片55，该止挡舌片从塑料环30的下侧在基座元件14的方向上沿拧入方向倾斜向下延伸。从旋转方向看，止挡舌片55与运输固定舌片36成大约180
°
布置并轴向向下突出足够远，使得其在补偿元件14被拧入基座元件14并呈现其运输状态时浸入基座元件14的另一个凹槽46。补偿元件14的拧入移动由止挡舌片55限制，该止挡舌片邻接腹板48的界定另一凹槽46的第一端的壁部分52，即止挡舌片55在这种情况下呈现端部止挡件的功能。
53.图3a和3b示出了公差补偿装置的第三实施例，其基座元件14的设计类似于第二实施例的基座元件14，并且特别地具有带有两个凹槽46和两个上述类型的腹板48的凸缘部分44。然而，与第二实施例相比，第三实施例的基座元件14没有形成用作连接元件的螺母元件的螺纹孔42，而仅形成内螺纹16。
54.与第二实施例的另外不同之处在于，第三实施例的补偿元件22并非设计为空心圆柱体，而是以螺栓的形式设计的，该螺栓具有通过中心套环58从中分离的第一螺纹部分56a和第二螺纹部分56b。第一螺纹部分56a形成与基座元件14的内螺纹16互补的第一外螺纹60a，使得补偿元件22的第一螺纹部分56a可拧入基座元件14的内螺纹16中。第二螺纹部分56b形成第二外螺纹60b并被设置用于接收螺母元件(未示出)。外螺纹60a、60b的取向原则上可相同或不同。在所示实施例中，第一外螺纹60a是左旋螺纹，并且第二外螺纹60b是右旋螺纹。这确保了如果在将螺母元件拧到第二螺纹部分56b上时不经意地拧入补偿元件22，则
补偿元件22在任何情况下将不会被拧入基座元件14中，而是从基座元件中拧出。
55.附接到中心套环58的是与第二实施例相结合描述的类型的塑料环30。由于塑料环30的运输固定舌片36和止挡舌片55与形成在基座元件14的凸缘部分44中的凹槽46和腹板48的相互作用，形成为螺纹螺栓的补偿元件22也可因此被固定，以防止在运输期间被拧入基座元件14时卡住和意外拧开。
56.图4a至4c示出了公差补偿装置的第四实施例。这还包括基座元件14，该基座元件被集成到第一部件10(在此未示出)中，并且具有中空圆柱形的基本形状，并且形成内螺纹16，在此是右旋螺纹，其纵向中心轴线限定轴向方向。
57.另外，根据第四实施例的公差补偿装置还包括补偿元件22，该补偿元件与第一实施例的补偿元件22一样，具有空心圆柱形的基本形状，并且具有与基座元件14的内螺纹16互补的外螺纹24。另外，在当前情况下，弹簧夹38(未示出)也可布置在补偿元件22内部，以便优化从插入通过公差补偿装置的连接元件到补偿元件22的扭矩传递。
58.与第一实施例相比，第四实施例的补偿元件22从背离第二部件的一侧，即从图4a中的下方拧入第一部件10。因此，补偿元件22在其面向第二部件的上面上没有套环26。相反，与第二部件接触的接触表面28由补偿元件22的空心圆柱形基座主体的环形面形成。
59.相反，径向突出的圆周套环62形成在补偿元件22的相对的下表面上，即背离第二部件的表面上。此套环62用于限制补偿元件22从图4a中的下方拧入基座元件14中且因此也限制补偿元件22在第二部件方向上的拧出移动，即从图4a中的基座元件14向上拧出。
60.补偿元件22还设置有至少一个可弹性变形的运输固定舌片36，用于例如在运输期间固定拧入基座元件14中的补偿元件22以防止意外拧出。在所示实施例中，补偿元件22具有两个运输固定舌片36，它们在圆周方向上看彼此偏移180
°
布置。
61.运输固定舌片36在圆周方向上从补偿元件22的空心圆柱形基座主体中伸出并各自形成突出部64，该突出部在运输固定舌片36处于静止位置时径向向外突出超过外螺纹24，并且在其面向第二部件的上侧具有倾斜表面66。如果补偿元件22从图4a的下方拧入基座元件14中，则基座元件14的内螺纹16伸长到倾斜表面66上，并且运输固定舌片36抵抗它们的弹簧力被径向向内压，即它们向内偏离以允许补偿元件22进入基座元件14。
62.一旦补偿元件22被拧入基座元件14直到补偿元件22的上面从基座元件14的顶部突出，并且运输固定舌片36和基座元件14的内螺纹16脱开，运输固定舌片36就会径向向外跳回到它们的静止位置，在该静止位置，突出部64径向突出超过外部补偿元件22的螺纹24且因此至少部分地突出基座元件14的上面68。由于基座元件14的上面68和面向基座元件14的上面的突出部64的下侧70基本上是平面的并与纵向中心轴线成直角伸长，因此运输固定舌片36一旦邻接基座元件14的上端面68，就会固定住补偿元件22，以防止从基座元件14意外向下拧出。在这种情况下，基座元件14的上面68形成用于运输固定舌片36的第一止挡件。
63.此外，基座元件14还形成用于运输固定舌片36的第二止挡件，即在基座元件14的下表面的区域中。此第二止挡件由径向向内指向的突出部72形成，该突出部伸长到运输固定舌片36的倾斜表面66上以便将其径向向内压，并且当将补偿元件22从下方在轴向方向上拧入基座元件14中时，运输固定舌片36一旦克服该突出部72就从后面夹紧。仅部分地拧入基座元件14中的补偿元件22因此已经被突出部72固定以防止在图4a中向下的意外拧出。
64.附图标记列表
65.10 第一部件
66.14 基座元件
67.16 内螺纹
68.18 侧表面
69.20 肋
70.21 上侧
71.22 补偿元件
72.24 外螺纹
73.26 套环
74.28 接触表面
75.30 塑料环
76.32 外壁
77.34 滚花
78.36 运输固定舌片
79.36a 第一舌片部分
80.36b 第二舌片部分
81.37 下边缘
82.38 弹簧夹
83.40 基座主体
84.41 基座
85.42 螺纹孔
86.44 凸缘部分
87.46 凹槽
88.48 腹板
89.52 壁部分
90.53 坡道
91.54 平面表面
92.55 止挡舌片
93.56a 第一螺纹部分
94.56b 第二螺纹部分
95.58 中心套环
96.60a 第一外螺纹
97.60b 第二外螺纹
98.62 套环
99.64 突出部
100.66 倾斜表面
101.68 上面
102.70 下侧
103.72 突出部。