用于补偿两个待相连的构件之间的公差的装置

技术领域

本发明涉及一种用于补偿两个待相连的构件之间的公差的装置，所述装置具有用于构件的紧固元件和公差补偿元件，所述紧固元件特别是用于紧固在车辆的车身构件上。

背景技术

WO 2006/024527 A1揭示过一种C形夹紧件，用于装在配设有开口的板件上，此板件具有两个通过托架连接的扁平侧边，其中这两个侧边之间布置有轴向可动的螺母元件。此螺母件以其末端通过多个从螺母件的末端延伸至侧边的卡箍弹性地轴向紧固在背离板件的侧边上。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于补偿两个待相连的构件之间的公差，特别是至少一个板状构件的装置，所述装置能够改进轴向的公差补偿。

本发明用以达成上述目的的解决方案为具有权利要求1的特征的一种装置。

本发明的有利改进方案是从属权利要求的主题。

本发明的用于补偿公差的装置至少包括：两个待连接的构件；用于紧固在所述构件中的一个配设有开口的构件上的紧固元件，用于将所述构件与另一构件连接在一起；至少两个用于补偿所述两个构件之间的轴向公差的轴向公差补偿级，所述公差补偿级分别布置在所述紧固元件与所述构件中的一者之间。

换言之：所述装置适于，在轴向上对两个待连接的构件之间的公差进行多次，特别是两次或两级补偿。由此，提供一种简单的公差补偿装置，其能够多变地使用且能够简单且可靠地对两个待连接构件的较大的轴向构件尺寸进行补偿。所述装置特别是能够简单地补偿不同构件厚度的板状构件的轴向公差，其中可以分级或逐级对板状构件的不同构件厚度进行补偿。

所述装置例如可以包括第一轴向公差补偿级和第二轴向公差补偿级。第一轴向公差补偿级例如可以构建为特别是多组件式的第一公差补偿元件，该公差补偿元件具有至少一个位置固定的基本元件和一个轴向可动的补偿元件。第二轴向公差补偿级例如可以构建为轴向地弹性支承的补偿元件，特别是一体式或多组件式的轴向地弹性支承的补偿元件。

本发明的用于补偿两个待连接的构件之间的公差的替代方案的装置可以至少包括：用于紧固在配设有开口的特别是板状的构件上的紧固元件，其用于将所述构件与另一构件连接在一起；布置在所述紧固元件与所述构件中的一个之间的公差补偿元件，其中所述紧固元件至少包括两个以形成中间腔的方式叠置的侧边、将所述两个侧边连接在一起的基边以及第一螺母元件，所述螺母元件轴向可动地布置在所述两个侧边之间的中间腔中，其中第一侧边在自由端上具有延长部，所述延长部构建为特别是向内弯曲的弹簧臂，所述弹簧臂与螺母末端如此地连接，使得所述第一螺母元件轴向地弹性支承在所述两个侧边之间。

本发明的主要优点是，借助于这样一个构建为特别是向内弯曲的弹簧臂的延长部与公差补偿元件的组合，既提供简单且制造成本较低的紧固元件，又提供简单的公差补偿装置，所述公差补偿装置能够多变地使用且能够简单且可靠地补偿较大的轴向构件尺寸。所述紧固元件特别是能够可靠地夹紧不同构件厚度的板状构件，其中板状构件的不同构件厚度既(可)通过轴向可动的第一螺母元件又(可)通过公差补偿元件在轴向上补偿。

公差补偿元件布置在侧边中的一个的背离中间腔的一侧。公差补偿元件特别是布置在侧边中的一个的外侧。

此外，向内弯曲的弹簧臂的自由端可支撑在支撑元件上，该支撑元件从第一侧边朝第一螺母元件方向向内突出。由此，轴向补偿可以受到载有第一螺母元件的弹簧臂的限制。

轴向地弹性支承的补偿元件可以构建为弹簧元件，特别是弹簧臂，且适于保持第一螺母元件。轴向地弹性支承的补偿元件例如可以构建为向内弯曲的弹簧臂，该弹簧臂与第一螺母元件的螺母末端如此地连接，使得第一螺母元件轴向地弹性支承在两个侧边之间。

例如构建为弹簧臂的延长部一方面可以在安装前与第一侧边处于一个平面，另一方面，可以屈曲180°地伸入中间腔以进行安装。弹簧臂可以在屈曲伸入中间腔的状态下引起轴向的弹力。其中，该轴向垂直于侧边的平面。

弹簧臂特别是可以平行于侧边且轴向地弹性布置在中间腔中。为此，弹簧臂例如包括屈曲区段和弹性承载区段。屈曲区段例如可在0°至180°的范围内屈曲或弯曲。

紧固元件特别是构建为C形夹紧元件。基边将两个侧边连接在一起，两个侧边又垂直地从基边突出。第一螺母元件适于容置栓件，特别是螺栓。栓件穿过第二侧边中的通孔和构件的开口，该构件可以插在第二侧边与第一螺母元件之间。

此外，第一螺母元件可以通过侧臂不可扭转地保持在基边上。由此，当连接元件插入第一螺母元件时至少减少或防止倾斜。

在一种可能的改进方案中，第一侧边上设有至少一个用于弹簧臂的支撑元件。支撑元件特别是从第一侧边朝第一螺母元件方向向内突出。支撑元件例如可弹性变形。支撑元件特别是构建为弹性支撑元件。例如，支撑元件可以如此地弹性变形，从而提供弹力，特别是向内弯曲的弹簧臂借助于该弹力布置或保持支撑抵靠。

此外，第一螺母元件或向内弯曲的弹簧臂的朝向基边的弹末端如此地构建，使得这个第一螺母元件或弹簧臂的末端布置在支撑元件的区域内。例如，第一螺母元件，特别是第一螺母元件的背离构件的螺母末端，或弹簧臂末端在未安装状态下与支撑元件间隔一定距离。特别是当构件，特别是板状构件移入紧固元件时，或者当构件保持在紧固元件中的情况下，第一螺母元件或弹簧臂末端止动在支撑元件上以限定构件厚度。这样就能借助于紧固元件将不同构件厚度的构件紧固在另一构件上。

根据另一方面，所述两个侧边中的一个的外部设有第二螺母元件或公差补偿元件。第二螺母元件或公差补偿元件轴向固定地布置。这样就能实现板状构件与另一构件的可靠且补偿轴向构件公差的连接。

在一种可行的实施方式中，所述两个侧边构建成具有不同的厚度。例如第一侧边的厚度大于第二侧边。此外，弹簧元件的厚度小于第一侧边。

紧固元件例如可以构建为整体式。紧固元件特别是为一个整体，例如由塑料制成的注塑元件。

替代地，紧固元件可以构建为多组件式，其中基边、具有弹簧臂的第一侧边和第一螺母元件形成第一安装构件，第二螺母元件或公差补偿元件在带有或不带第二侧边的情况下形成第二安装构件，该第二安装构件布置在基边上，特别是以形状配合和/或压紧配合的方式保持在基边上。其中，第二安装构件既构建为第二侧边，又构建为第二螺母元件或公差补偿元件，且特别是以形状配合和/或压紧配合的方式保持在基边上。

在这种多组件式的实施方式中，第一螺母元件用作公差补偿元件(同样简称为补偿元件)，特别是用于补偿轴向的构件公差，特别是待紧固的板状构件的不同构件厚度。第二螺母元件轴向固定地布置，且用于可靠地连接板状构件与另一构件。作为第二螺母元件的替代，优选地设有补偿轴向构件公差的另一公差补偿元件，其具有至少一个位置固定的基本元件和一个轴向可动的补偿元件。

附图说明

结合附图对本发明的实施例进行详细说明。其中：

图1A为本发明的用于多次补偿公差的装置的一个实施例的分解示意图，所述装置具有特别是整体式的紧固元件，该紧固元件具有单独一个特别是向内弯曲的弹簧臂作为第一侧边的延长部，且具有该弹簧臂的支撑元件作为第一轴向公差补偿以及公差补偿元件作为第二轴向公差补偿，

图1B为本发明的用于补偿公差的装置的另一实施例的分解示意图，所述装置具有本发明的特别是整体式的紧固元件，该紧固元件具有单独一个特别是向内弯曲的弹簧臂作为第一侧边的延长部，且具有该弹簧臂的替代方案的支撑元件作为第一轴向公差补偿以及公差补偿元件作为第二轴向公差补偿，

图1C为本发明的用于补偿公差的装置的一个实施例的分解示意图，所述装置具有本发明的特别是整体式的紧固元件，该紧固元件具有单独一个特别是向内弯曲的弹簧臂作为第一侧边的延长部，且具有该弹簧臂的另一替代方案的支撑元件作为第一轴向公差补偿以及公差补偿元件作为第二轴向公差补偿，

图2为图1A所示本发明的装置的透视示意图，具有紧固元件和公差补偿元件，

图3为图1A所示紧固元件的装置的改进方案的透视示意图，具有公差补偿元件，

图4为本发明的装置的另一实施例的侧视示意图，具有特别是一体式的紧固元件和公差补偿元件，

图5为本发明的装置的一个实施例的透视示意图，具有特别是多组件式的紧固元件和公差补偿元件，

图6为本发明的装置的该另一实施例的侧视示意图，具有图5所示的特别是多组件式的紧固元件，

图7为本发明的装置的一个实施例的侧视示意图，具有带高度调节和公差补偿元件的特别是多组件式的紧固元件，以及

图8为图7所示装置的实施例的另一侧视示意图，具有带高度调节的特别是多组件式的紧固元件和公差补偿元件。

附图标号列表

1，1‘，1“，1“‘紧固元件

2开口

3构件

4另一构件

5第一侧边

6第二侧边

7基边

8第一螺母元件

9延长部

10 弯曲的弹簧臂

10.1 屈曲区段

10.2 承载区段

11侧臂

12 第一螺母末端

13 栓件

14 通孔

15 连接开口

16 支撑元件

16‘，16“替代方案的支撑元件

17 弹簧臂末端

18 凸缘

19 槽

20第二螺母元件/公差补偿元件

20.1 基本元件

20.2 补偿元件

21 另一弯曲的弹簧臂

22 朝向基边的侧边末端

23 第一安装构件

24 第二安装构件

25 紧固元件

26 夹爪

27 紧固槽

28 紧固导引件

29 卡扣连接

30 扣槽

31 卡扣凸缘

32 中间腔

100 用于补偿公差的装置

102 第一轴向公差补偿级

104 第二轴向公差补偿级

106轴向地弹性支承的补偿元件

具体实施方式

所有附图中相同的部件用同一附图标记表示。

图1A示意性地示出用于补偿两个待相连的构件3与4之间的公差的装置100的一个实施例的分解图。装置100包括至少一个紧固元件1和至少两个用于多级补偿这两个待相连的构件3与4之间的轴向公差的轴向公差补偿级102和104。

相应的轴向公差补偿级102和104特别是分别布置在紧固元件1与构件3、4中的一者之间。

第一轴向公差补偿级102例如可以构建为公差补偿元件20。第二轴向公差补偿级104例如可以构建为轴向地弹性支承的补偿元件106。

紧固元件1可以构建为一体式或多组件式，且例如由金属材料或塑料材料或金属件与塑料件的组合形成。图1A至图4示出整体式的紧固元件1。图5和图6示出多组件式的紧固元件1。

紧固元件1用于紧固在配设有开口2的特别是板状的构件3上，可选地用于将构件3与另一构件4连接在一起。板状的构件3例如为承载构件，特别是车辆的车身面板。这种板状的构件3出于制造技术的原因可以具有不同的构件厚度。紧固元件1构建为u形夹紧元件，其可以在轴向上补偿板状构件3的这种不同的构件厚度。

公差补偿元件20为传统的补偿元件，且在下文中所有不同的实施例中均采用相同的构建方案。作为公差补偿元件20的替代，还可以设有第二螺母元件20(虚线绘示)。

下面对公差补偿元件20的功能、结构和工作方式进行一般性说明，适用于图1A至图8所示的所有实施例：

公差补偿元件20例如包括至少一个基本元件20.1(也称作基体)，特别是位置固定的基本元件20.1，和轴向补偿元件20.2，例如处于螺纹啮合，例如左旋螺纹啮合的金属螺纹套管。在该轴向补偿元件20.2中通常设有弹簧元件(未详示)，该弹簧元件在穿过装置100并具有另一螺纹(右旋螺纹)的栓件13(也称为连接元件或螺栓或连接螺钉)与轴向补偿元件20.2之间建立摩擦连接，从而当栓件13被拧紧，例如旋转时，将扭矩施加到轴向补偿元件20.2，其使得补偿元件20.2反向于栓件13的插入方向地从基本元件20.1轴向旋出，从而补偿构件3与4之间的轴向公差。

紧固元件1至少包括两个侧边5、6，包含第一侧边5和第二侧边6，以及将两个侧边5、6连接在一起的基边7。这两个侧边5、6以形成中间腔32的方式叠置。这两个侧边5、6大体平行地叠置且相互间隔。

此外，紧固元件1包括第一螺母元件8，该螺母元件轴向可动地布置在两个侧边5与6之间的中间腔32中。螺母元件8通过侧臂11以不可扭转或抗旋的方式保持在基边7上。

第一侧边5在自由端上具有延长部9，该延长部构建为轴向地弹性支承的补偿元件106且用于保持第一螺母元件8。延长部9例如可以构建为弹簧臂10。弹簧臂10向内弯曲。弹簧臂10特别是从第一侧边5出发朝第一螺母元件8方向向内弯曲并与这个螺母元件连接。第一螺母元件8例如借助于弹簧臂10的弹力弹性地保持在轴向上。

向内弯曲的弹簧臂10特别是与第一螺母末端12如此地连接，使得螺母元件8轴向地弹性支承在这两个侧边5与6之间。

其中，螺母元件8与单独一个构建为第一侧边5的延长部9的特别是向内弯曲的弹簧臂10连接。弹簧臂10例如构建为薄弹簧条，特别是由塑料形成的薄弹簧条。弹簧臂10的厚度小于第一侧边5。

基边7将两个侧边5、6连接在一起。两个侧边5、6垂直地从基边7突出。第一螺母元件8适于容置栓件13，特别是连接栓，例如螺栓。

栓件13穿过第二侧边6中的通孔14和构件3的开口2。第一螺母元件8可以配设有连接开口15，例如具有内螺纹的螺纹开口或具有内夹紧轮廓的夹紧开口，栓件13可以插入该连接开口并且形状配合和/或压紧配合地保持在插入状态。栓件13例如可旋入螺纹开口，或者可夹紧或扣合在夹紧开口中。栓件13具有相应对应的外螺纹或相应对应的夹紧轮廓。

作为第一轴向公差补偿级102的公差补偿元件20布置在侧边6的背离中间腔32的一侧。换言之：公差补偿元件20布置在侧边6的外侧。公差补偿元件20特别是可以紧固在侧边6上，特别是以可分离的方式紧固。作为替代或补充方案，公差补偿元件20可以布置并且紧固在另一侧边5的外侧(未示出)。

构件3可以插在第二侧边6与第一螺母元件8之间。通孔14、构件3的开口2和连接开口15相互叠置以供栓件13插入，并且形成供栓件13插入并与第一螺母元件8连接的开口通道。其中，无论通孔14还是构件3的开口2均可以可选地配设有连接结构或连接轮廓，特别是内螺纹或夹紧轮廓。

第一侧边5还具有支撑元件16，该支撑元件从第一侧边5朝第一螺母元件8方向向内突出。

支撑元件16特别是从第一侧边5朝第一螺母元件8方向向内突出。支撑元件16例如可弹性变形。支撑元件16特别是构建为弹性支撑元件16。例如，支撑元件16可以如此地弹性变形，从而提供弹力，特别是向内弯曲的弹簧臂10借助于该弹力布置或保持支撑抵靠。

为此，支撑元件16构建为自由突出的弹簧元件，特别是U形弹簧元件。支撑元件16以一个末端与第一侧边5连接。支撑元件16的相对的自由端与第一侧边5间隔一定距离。

其中，第一螺母元件8和/或特别是向内弯曲的弹簧臂10的朝向基边7的弹簧臂末端17如此地构建，使得这个第一螺母元件8，特别是凸缘18，或弹簧臂10的弹簧臂末端17布置在支撑元件16的区域内。

例如，第一螺母元件8，特别是第一螺母元件8的背离构件3的螺母末端12，或弹簧臂末端17在未安装状态下与支撑元件16间隔一定距离。特别是当特别是呈板状的构件3移入紧固元件1时，或者当构件3保持在紧固元件1中的情况下，第一螺母元件8或弹簧臂末端17止动在支撑元件16上以限定构件厚度。另一构件4特别是(可)布置在公差补偿元件20与栓件13之间。另一构件4具有用于容置栓件13的通孔14。

载有第一螺母元件8的弹簧臂10用于对公差，特别是对特别是呈板状的构件3的轴向公差进行第一次补偿。弹簧臂10形成第二轴向公差补偿级104的轴向地弹性支承的补偿元件106。

作为第一轴向公差补偿级102的公差补偿元件20用于进一步补偿公差，特别是构件3与4之间的轴向公差。为此，补偿元件20.2轴向可动地布置在基本元件20.1中。

因此，在本发明的装置100中，可以借助于紧固元件1将具有不同厚度的构件3紧固在另一构件4上，并且借助于紧固元件1的轴向地弹性支承的补偿元件106以及公差补偿元件20对这两个构件3与4之间的轴向构件公差进行额外的补偿。

两个侧边5和6可以构建成具有不同的厚度。例如第一侧边5的厚度大于第二侧边6。此外，弹簧元件或弹簧臂10的厚度可以小于第一侧边5。弹簧元件或弹簧臂10的这种构建方案使得弹簧臂10能够简单地屈曲。

弹簧臂10一方面可以在安装前与第一侧边5处于一个平面(虚线绘示)，另一方面，可以屈曲180°地伸入中间腔32以进行安装(实线示出)。

弹簧臂10在安装前与第一侧边5布置在一个平面内，由此，可以在一个单独的步骤中以简单的方式为第一螺母元件8在连接开口15中配设螺纹。

紧固元件1和第一螺母元件8例如在一个注塑工艺中作为整体制成，其中第一螺母元件8尚不包括内螺纹。可以在注塑工艺后，在一个单独的步骤中在第一螺母元件8中切割出第一螺母元件8的这个内螺纹。由于弹簧臂10在安装前与第一侧边5布置在一个平面内，因此，第一螺母元件8容易被螺纹芯轴或螺纹车刀(未示出)接触到。

弹簧臂10可以在屈曲伸入中间腔32的状态下引起轴向的弹力。其中，该轴向垂直于侧边5、6的平面。

弹簧臂10特别是可以平行于侧边5、6且轴向地弹性布置在中间腔32中。为此，弹簧臂10例如包括屈曲区段10.1和弹性承载区段10.2。屈曲区段10.1例如可在0°至180°的范围内屈曲或弯曲。承载区段10.2适于承载第一螺母元件8。

图1B示出装置100的另一实施例的分解示意图，所述装置具有公差补偿元件20和紧固元件1，该紧固元件具有单独一个特别是向内弯曲的弹簧臂10作为第一侧边5的延长部，且具有弹簧臂10的替代方案的支撑元件16‘。该替代方案的支撑元件16‘构建为L形或7形或Z形弹簧元件。其中，该替代方案的支撑元件16‘的水平面基本上平行于弹簧臂10的弹簧臂末端17。

图1C示出装置100的另一实施例的分解示意图，所述装置具有公差补偿元件20和紧固元件1，该紧固元件具有单独一个特别是向内弯曲的弹簧臂10作为第一侧边5的延长部，且具有弹簧臂10的另一替代方案的支撑元件16“。该另一替代方案的支撑元件16“构建为C形弹簧元件。

图2示出图1A所示本发明的装置100的透视示意图，具有紧固元件1和用于构件3上或构件3与4之间的轴向公差补偿的公差补偿元件20。

为了以防扭保护的方式布置第一螺母元件8，基边7具有凹槽19，特别是缝或槽，特别是纵缝或纵槽。侧臂11构建为固定的条状物或条状板件，该板件以材料接合、形状配合和/或压紧配合的方式布置，特别是紧固、粘合、夹住、扣合在凹槽19中。

紧固元件1特别是由某种材料，特别是塑料材料制成。紧固元件1构建为整体式。

图3示出图1所示本发明的紧固元件1的改进方案的透视示意图。除第一螺母元件8外，紧固元件1还包括轴向固定的第二螺母元件或公差补偿元件20，该公差补偿元件具有位置固定的基本元件20.1和轴向可动的补偿元件20.2。作为图1A至图1C所示C形或Z形支撑元件16、16‘、16“以及单侧打开的支撑的替代，图3所示支撑元件16呈u形，且以两个末端与第一侧边5连接。

图4示出装置100的另一实施例的侧视示意图，其具有替代方案的紧固元件1‘，该紧固元件具有弹簧臂10，且具有公差补偿元件20。作为公差补偿元件20的替代，也可以设有轴向固定的第二螺母元件(未示出)，使得轴向公差仅能通过弹性的第一螺母元件8来补偿(未详示)。紧固元件1‘构建为整体式。

作为支撑元件16的替代，第一侧边5包括另一弯曲的弹簧臂21，该弹簧臂从第一侧边5的朝向基边7的侧边末端22以弯曲的形状延伸出来，并与第一螺母元件8连接。

图5示出装置100的一个实施例的透视示意图，具有本发明的特别是多组件式的紧固元件1“和图1A至图4所示公差补偿元件20。

图6示出装置100的另一实施例的侧视示意图，具有图5所示本发明的特别是多组件式的紧固元件1“和图1A至图5所示公差补偿元件20。

紧固元件1“构建为多组件式。其中，基边7、具有弹簧臂10的第一侧边5和第一螺母元件8形成第一安装构件23。第二螺母元件或公差补偿元件20形成第二侧边6和第二安装构件24。

第二螺母元件或公差补偿元件20借助于紧固元件25，例如借助于夹爪26或夹子与紧固槽27的组合以形状配合和/或压紧配合的方式布置并保持在基边7上。基边7包括与紧固槽27相应地对应的紧固导引件28。

在这种多组件式的实施方式中，第一螺母元件8以轴向地弹性保持在弹簧臂10上的方式用作第二轴向公差补偿级104的轴向补偿元件106，特别是用于补偿轴向的构件公差，特别是待紧固的板状构件3的不同构件厚度。

公差补偿元件20包括轴向位置固定的基本元件20.1和轴向可动的补偿元件20.2，且用于在轴向上补偿第一轴向公差补偿级102的板状构件3与另一构件4之间的公差。公差补偿元件20的基本元件20.1轴向固定地布置，且用于与紧固元件1“可靠地连接。补偿元件20.2用于补偿板状构件3与另一构件4之间的轴向公差，且在轴向上相对基本元件20.1可动。

图7示出了另一本发明的装置100的实施例的侧视示意图，具有带高度调节的特别是多组件式的紧固元件1“‘。紧固元件1“‘与图5和图6所示紧固元件1“的区别在于基边7和紧固导引件28的样式。紧固元件1“‘还包括用于第一安装构件23和第二安装构件24相互间的高度设定的卡扣连接29。作为卡扣连接29的替代，也可以采用替代方案的可分离且能够实现高度调节的连接。

紧固导引件28例如具有多个扣槽30，这些扣槽可以与第二安装构件24的竖向紧固槽27或竖向通孔中的对应卡扣凸缘31扣合。替代地，扣槽30可以布置在竖向紧固槽27或竖向通孔中，卡扣凸缘31可以布置在紧固导引件28上。

图8为图7所示装置100的实施例的另一侧视示意图，具有带图7所示高度调节的多组件式的紧固元件1“‘。