CN114075900A - 公差补偿装置 - Google Patents

Abstract

提供一种公差补偿装置(补偿螺母)。该公差补偿装置包括：基座器件，具有管状紧固部分，该紧固部分具有用于接收螺栓式紧固元件的内螺纹，该内螺纹被设计为右旋螺纹，以及与补偿器件连接的管状的连接部分，该连接部分的外周壁具有与补偿器件连接的外螺纹；以及补偿器件，其具有凸缘式调节元件，该调节元件的内周壁具有与该连接部分的外螺纹相对应地设计的螺纹，并且套筒式抗旋转元件布置在该调节元件的贯通开口中，并且该抗旋转元件的外周壁与管状的连接部分的内周壁不可旋转地连接，该补偿器件被设计成用于预先设定在轴向方向上在该基座器件和该补偿器件的与该轴向方向正交地延伸的接触壁之间的距离。

Description

公差补偿装置

本发明涉及一种公差补偿装置。

在EP 2 162 625 B1中公开了一种紧固元件接收部或止动件。在这种可调节的止动件中，可以借助于螺纹区段和“抗扭区段”来预先设定接触面的位置。

在EP 3 653 823 A1中描述了一种用于车门或车盖的可调节的止动装置。该止动装置包括基座部件和调节部件，其中调节部件通过螺纹与基座部件相连接，并且由此能够围绕装置轴线相对于基座部件旋转。此外，设置有止挡部件，该止挡部件被设计成用于在车门关闭时触碰车门并且为车门提供抵靠表面。止挡部件与调节部件相连接，其中能够通过使调节部件围绕装置轴线相对于基座部件旋转来调节抵靠表面的轴向位置。

例如在DE 10 2012 102 906 A1中描述了一种用于补偿元件的抗旋转保护装置。

DE 10 2008 062 894 B4描述了一种抗旋转保护装置。在此涉及一种由塑料制成的驱动套管，该驱动套管具有非圆形的外表面以及在下部部件上的对应适形的配对表面。

公差元件或公差补偿装置被设计成使得自动补偿在车辆中在车身构件之间产生的间隙，从而在构件之间提供对应的游隙。然而，为此必须在装配线上使用量规，以设定释放值(Freigabewert)或游隙。公差补偿通常通过自动地再调整公差元件来进行，该公差元件通过螺栓进行再调整。

在DE 10 2021 100 676 A1中提出一种用于紧固附接部件的保持元件或公差补偿装置。在DE 10 2018 10 88 29和DE 10 2018 10 88 30中公开了另外的保持元件。在EP 0840 021A1、WO 2016/126284 A1、DE 10 2015 103 491A1、DE 10 2019 114 008A1和US 5492 388中公开了另外的紧固装置或保持装置。

本发明的目的是，提供一种操作安全且可靠的公差补偿装置。

本发明的另一目的在于，提供一种从现有技术已知的公差补偿装置(补偿螺母)的替代方案。

这些目的中的一个或多个目的通过独立权利要求1的特征来实现。有利的设计方案在相应的从属权利要求中给出。

根据本发明，提供一种公差补偿装置(补偿螺母)。该公差补偿装置包括：基座器件，该基座器件具有管状紧固部分，其中该紧固部分具有用于接收螺栓式紧固元件的内螺纹，其中该内螺纹被设计为右旋螺纹，以及用于与补偿器件连接的管状连接部分，其中该连接部分的外周壁具有用于与补偿器件连接的外螺纹；以及补偿器件，该补偿器件具有凸缘式调节元件，其中该调节元件的内周壁具有与该连接部分的外螺纹相对应地设计的螺纹，并且其中套筒式抗旋转元件布置在该调节元件的贯通开口中，并且其中该抗旋转元件的外周壁与该管状的连接部分的内周壁以不可旋转的方式相连接，其中该补偿器件被设计成用于预先设定在轴向方向上在该基座器件和该补偿器件的与该轴向方向正交地延伸的接触壁之间的距离。

通过根据本发明的公差补偿装置和根据本发明的在基座器件与补偿器件之间的联接，可以预先设定在轴向方向上在基座器件与被设置成用于与载体构件接触的接触壁之间的距离。

在这样的装置中通常提出的是：使用对应的量规，尤其是距离量规，以产生期望的间隙尺寸。然而，这费力、费时且成本高昂。公差元件因此需要精力和时间来使用测量装置，以限定期望的间隙尺寸。

相比于此，在本发明中可以通过不可旋转的方式预先设定在基座器件与补偿器件的接触壁之间的对应的距离，使得公差补偿装置可以容易地与待紧固的构件或载体构件连接。然后紧接着将待紧固的构件紧固在载体构件或构件上，该待紧固的构件然后能够借助于螺栓式紧固元件以相对于周围构件的期望的间隙尺寸被固定在载体构件上或构件上。

在本发明的背景下，螺栓式紧固元件是具有公制右旋螺纹的螺栓或具有对应螺纹的螺栓或类似物。

通过抗旋转元件的外周壁与管状的连接部分的内周壁的不可旋转的连接，可以安全且可靠地调节基座器件与接触壁之间的预先确定的距离。

在EP 2 162 625B1中，螺纹区段和“抗扭区段”是在轴向方向上彼此相继地布置的，由此需要大量的装配空间。相比之下，在本发明中，补偿器件与基座器件的连接部分之间的类似区域是在初始位置彼此几乎完全重叠地布置的，由此对应的装配空间可以被实施得明显较小。因此，公差补偿装置被设计得极其紧凑。

在本发明中提出的是：在基座器件与补偿器件的垂直于轴向方向延伸的接触壁之间在轴向方向上的旋出长度(Ausdrehdistanz)或距离不是自动地通过螺栓预先设定，而是手动地预先设定。优选由软组分形成的抗旋转元件在此用作防旋松保护装置，但是当紧固元件或间隔螺栓旋转时，该抗旋转元件可以由于其设计向内变形。随后，建立与管状的连接部分的内周壁形成的抗旋转连接(优选是摩擦连接或形状配合的连接)，以保持所设定的位置。然后，当拧入紧固螺栓时，所设定的位置不能再发生变化，这也是不可能的，因为一旦螺栓进入软组分，螺栓就会阻止软组分的变形。

以这种方式解决了许多汽车制造商必须在生产线上使用较大的且笨重的量规来设定期望的间隙尺寸的问题。此外，间隙尺寸在车间维修期间会丧失。

因此，在根据本发明的公差补偿装置中可以预先设定距离，以便在装配时在车身构件和/或装饰部件之间提供期望的间隙尺寸。因此，公差补偿装置被设置成用于补偿紧固公差和由游隙引起的公差，尤其是在汽车制造中例如在车灯的区域中的公差。在汽车的装配过程中，测量两个部件之间的游隙的值，并且公差补偿装置可以被设置以得到该值，使得游隙是经预先限定的。然后可以立即拧紧灯具，而不会因为在OEM装配线上使用量规而浪费时间。

因此，与从现有技术已知的装置相比，根据本发明的公差补偿装置根据完全不同的作用原理工作。

该连接部分的外周壁的外螺纹可以被设计为左旋螺纹或右旋螺纹以用于与该补偿器件连接。在根据本发明类型的公差补偿装置(补偿螺母)中，螺纹不一定沿相反方向延伸。也可以使用两个右旋螺纹，因为这两个螺纹不一定直接相互作用。在现存的补偿螺母中，其中通过由紧固螺栓带动补偿螺栓来自动地进行距离调整，外螺纹的旋转方向被强制地预先给定为左旋螺纹。然而，此构思中不再要求一个螺栓带动另一个螺栓。

该抗旋转元件的外周壁与该管状的连接部分的内周壁之间的连接可以被设计为摩擦配合的连接，其中这两个周壁相对于彼此具有对应的摩擦系数。

可以通过对抗旋转元件的外周壁和管状的连接部分的内周壁的适当的材料选择来提供该摩擦系数。

通过旋转凸缘式调节元件，使用者能够以简单的方式设定在轴向方向上在基座器件与接触壁之间的距离。

绕对应的螺纹线的旋转促使接触壁相对于基壁移位，这种移位具有高达0.04mm的精确度。

在抗旋转元件的外周壁与管状的连接部分的内周壁之间的连接可以优选地被设计为形状配合的连接。为了这个目的，对应的周壁优选具有彼此相对应地设计的并且在轴向方向上延伸的接片和凹部。

通过在抗旋转元件的外周壁与管状的连接部分的内周壁之间的连接，可以再次可松脱地预先设定和/或以不可旋转的方式保持在轴向方向上在基座器件与补偿器件之间的期望的距离。

接片优选被设置在抗旋转元件的外周壁上并且可以具有大致半圆形的横截面。相应地，在调节元件的管状连接部分的内周壁上设置有在截面上呈大致半圆形的凹槽。

替代地，代替这些接片，也可以设置有其它适合的结构(例如半球)或具有另外的、适合的横截面的接片。此外，在抗旋转元件的内周壁上可以形成有凹部或凹槽，并且在管状的连接部分的内周壁上可以形成有接片。

补偿器件可以优选地被设计为双组分注塑成型部件，其中调节元件可以由硬组分形成，并且套筒状的抗旋转元件可以由软组分、例如TPE(热塑性弹性体)形成。

借助于双组分注塑成型方法可以以简单的方式快速地制造补偿器件。

该套筒式抗旋转元件可以具有沿轴向方向延伸的贯通开口，其中通过在该贯通开口中布置紧固元件而阻止了该套筒式抗旋转元件的弹性变形，该弹性变形可能导致在该抗旋转元件的外周壁与该管状的连接部分的内周壁之间的连接松开。

因此，一旦将对应的紧固元件引入到贯通开口中，就立即确保对抗旋转元件的阻塞。因此，不需要额外的构件，并且根据本发明的装置构造简单。

在该套筒式抗旋转元件的沿轴向方向延伸的贯通开口中可以设置有沿径向方向向内延伸的、并且优选径向环绕的接片，该接片用于接合到该紧固元件的外螺纹中。由此，从软组分开始向内接合到螺栓的螺纹中的接片形成密封唇，该密封唇防止水沿着螺栓侵入。

该基座器件可以优选地具有夹子式构造，其中待紧固的构件能够在该基座器件与该补偿器件之间被布置在与该轴向方向大致正交地延伸的接收凹部中。

通过夹子状的设计，能够以简单的方式将公差补偿装置附接到待固定的构件上。在公差补偿装置的贯通开口的区域中，这样的构件也具有用于使紧固元件从中穿过的对应的贯通凹口。

在DE 10 2021 100 676A1中提出一种用于紧固附接部件的保持元件或公差补偿装置。该保持元件包括基座元件，其中该基座元件具有：用于与附接部件连接的板状的紧固元件；和一体式地被形成在紧固元件上的、具有贯通开口的螺纹元件；以及具有与螺纹元件的螺纹相对应地设计的内螺纹的螺纹套筒，其中用于接收紧固机构的接收元件被布置在具有内螺纹的贯通开口的区域中并且与该螺纹套筒相连接，并且其中在该接收元件上设置有沿径向方向向外延伸的卡锁元件，以防止在该保持元件的运输期间在该螺纹元件与该螺纹套筒之间发生相对移动。关于该保持元件与构件的连接，在此整体地参照本文献。

因此，根据本发明的公差补偿装置可以以类似的方式与构件连接。

替代地，基座器件也可以具有用于与待紧固的构件连接的卡锁器件。

此外，可以设置有俘获式固定器件，该俘获式固定器件限定对补偿器件相对于基座器件的旋转运动的端部止挡，其中在该基座器件上设置有止挡元件并且在该补偿器件上设置有与之配对的止挡元件。

俘获式固定器件也形成针对上述旋转运动的端部止挡。

根据本发明的公差补偿装置的优点可以简要总结如下。

-可针对不同车辆单独调节可预先设定的间隙尺寸；

-省去装配线上的量规使用(节省时间和成本)；

-装配空间较小；

-由于软组分而实现防水；

-上部部件(补偿器件)与下部部件(基座器件)之形状配合以进行定位；

-禁锢螺栓阻挡该位置。

借助在附图中展示的设计示例来更详细地描述本发明。在附图中：

图1示出根据第一设计示例的根据本发明的公差补偿装置的分解立体图，该公差补偿装置包括基座器件和补偿器件，

图2示出在初始状态下根据本发明的公差补偿装置的侧向剖视图，

图3示出沿线A-A的横截面，该横截面示出了基座器件与补偿器件之间的连接，

图4示出在最终装配状态下具有待固定的构件、载体构件和具有预先设定的距离的紧固元件的公差补偿装置的侧向剖视图，

图5示出具有紧固元件的公差补偿装置的另一侧向剖视图，以及

图6示出根据第二设计示例的根据本发明的公差补偿装置。

下面借助第一设计示例(图1至5)来更详细地描述根据本发明的公差补偿装置1。

公差补偿装置1包括基座器件2和补偿器件3。

基座器件2是夹子状地设计的并且具有补偿腿4和紧固腿5，该补偿腿和该紧固腿是大致板状地设计的并且是彼此平行地间隔开地布置的。替代地，也可以设置有用于与构件连接的另外的、适合的卡锁器件。

补偿腿4和紧固腿5通过连接腿6相互连接。在补偿腿4与紧固腿5之间的区域中设计有用于接收待紧固的构件8的一部分的接收凹部7。

在紧固腿5的背离接收凹部7的一侧上一体地形成有紧固部分9。紧固部分9具有用于接收螺栓式紧固元件11的内螺纹10。内螺纹10被设计为公制的右旋螺纹。

在补偿腿4的背离接收凹部7的一侧上设置有用于与补偿器件3连接的管状的连接部分12。

连接部分12的外周壁13具有用于与补偿器件3连接的外螺纹14。外螺纹14优选被设计为左旋螺纹。替代地，螺纹也可以被设计为右旋螺纹。

在本发明的背景下提出的是，螺纹是被设计成沿相反方向延伸的。因此，理论上也可能的是，内螺纹10被设计为左旋螺纹并且外螺纹14被设计为右旋螺纹。

补偿器件3具有凸缘状的调节元件15。调节元件15的内周壁16具有与连接部分12的外螺纹14相对应地设计的内螺纹29。

在调节元件15的贯通开口17中布置有弹性的和/或挠性的套筒式抗旋转元件18。

抗旋转元件18的外周壁19具有径向环绕地并且彼此间隔相等地沿轴向方向20延伸的接片21。

管状的连接部分12的内周壁16具有径向环绕地并且彼此间隔相等地沿轴向方向20延伸的凹部22。凹部22是与接片21对应地设计的。

在本发明的背景下也可以提出的是：在抗旋转元件18上设置凹部22，并且与此相应地在管状的连接部分12的内周壁16上设置有接片21。

套筒式抗旋转元件18具有沿轴向方向20延伸的紧固元件贯通开口23。紧固元件贯通开口23也在补偿腿4中轴向对齐。

通过将紧固元件11插入到紧固元件贯通开口23中，防止套筒式抗旋转元件18的弹性变形和/或挠性变形。抗旋转元件18在贯通开口的方向上的这种变形导致抗旋转元件18的外周壁19与连接部分12的内周壁16之间的连接松开。

在套筒式抗旋转元件18的紧固元件贯通开口23中设置有沿径向方向向内延伸的、并且优选径向环绕的连接接片24，该连接接片用于接合到紧固元件11的外螺纹或螺杆中。

此外，在基座器件2的补偿腿4上设置有俘获式固定器件26的止挡元件25。

在调节元件15的外周壁27上设计有俘获式固定器件26的对应的配对止挡元件28。俘获式固定器件26也形成端部止挡。

止挡元件被设计为大致沿轴向方向延伸的臂。配对的止挡元件28可以是一体式地形成在调节元件上的突出部。

如果补偿器件3通过对应的螺纹连接相对于基座器件2旋转或如果两个构件相对于彼此旋转，则配对的止挡元件28最终碰上止挡元件25上并且因此限制在基座器件2与补偿器件3之间的旋转运动。这也确保基座器件2和补偿器件3在组装后的状态下在运输期间不会彼此分离。

公差补偿装置1优选能够借助于注塑成型方法由塑料制造。补偿器件3优选地被设计为双组分注塑成型部件，其中调节元件15由硬组分形成，并且套筒式抗旋转元件18由软组分(例如TPE)形成。

下面简要描述根据第二设计示例的根据本发明的补偿装置(图6)。

根据第二设计示例的公差补偿装置1与根据第一设计示例的公差补偿装置1基本上相对应。除非另有说明，否则存在相同的构件，这些构件相应地用相同的附图标记表示。

在根据第二设计示例的公差补偿装置1中，在抗旋转元件18的外周壁19和管状的连接部分12的内周壁16之间的连接被设计为摩擦配合的连接。摩擦配合的连接由这两个周壁13、16提供，这两个周壁相对于彼此具有对应的摩擦系数。

因此，补偿器件与基座器件之间的锁定区域优选通过形状配合来防止补偿器件旋转运动。在运输过程中或由于摇晃而发生而位置丢失是不可能的。当用手或通过工具来旋转补偿器件时，抗旋转元件(TPE构件)向中间变形，使得该抗旋转元件可以被继续旋转，其中该抗旋转元件然后又卡锁至连接部分并且通过形状配合被固定。以这种方式，距离的经预先限定的值和随后的间隙尺寸是可预先设定的。根据具有摩擦配合的连接的第二设计示例，周面16和19被实施为光滑的面。不存在卡锁到彼此之中的元件。并且在旋转时，软组分也不会向内变形。本发明仅提出的是：由软组分与周面16之间的适当较大的接触面所产生的摩擦大到使得紧固/补偿螺栓无法自行旋转，而是必须通过工具或手动地施加某一力矩来进行旋转并因此调节位置。在这种变型中，虽然可能丧失螺栓的锁定功能，但为此实现完全连续地以可变方式调节间隙尺寸。

通过将紧固元件11插入到紧固元件贯通开口23中，防止套筒式抗旋转元件18的弹性变形和/或挠性变形。替代地，为此代替螺栓也可以设置有销或另外的锁止部件。

替代地，也可以通过将销夹入到基座部件中来紧固饰板部件或车身构件。

附图标记清单

1 公差补偿装置

2 基座器件

3 补偿器件

4 补偿腿

5 紧固腿

6 连接腿

7 接收凹部

8 构件

9 紧固部分

10 内螺纹

11 紧固元件

12 连接部分

13 连接部分的外周壁

14 外螺纹

15 调节元件

16 内周壁

17 贯通开口

18 抗旋转元件

19 抗旋转元件的外周壁

20 轴向方向

21 接片

22 凹部

23 紧固元件贯通开口

24 连接接片

25 止挡元件

26 俘获式固定器件/端部止挡

27 外周壁

28 配对的止挡元件

Claims (10)

1.一种公差补偿装置(1)，包括：

基座器件(2)，所述基座器件具有管状的紧固部分(9)，其中所述紧固部分(9)具有用于接收螺栓式紧固元件(11)的内螺纹(10)，其中所述内螺纹(10)被设计为右旋螺纹，以及用于与补偿器件(3)连接的管状的连接部分(12)，其中所述连接部分(12)的外周壁(13)具有用于与补偿器件(3)连接的外螺纹(14)；以及

补偿器件(3)，所述补偿器件具有凸缘式调节元件(15)，其中所述调节元件(15)的内周壁(16)具有与所述连接部分(12)的所述外螺纹(14)相对应地设计的螺纹，并且其中套筒式抗旋转元件(18)布置在所述调节元件(15)的贯通开口(17)中，并且其中所述抗旋转元件(18)的外周壁(19)与所述管状的连接部分(12)的内周壁(16)以不可旋转的方式相连接，其中所述补偿器件(3)被设计成用于预先设定在轴向方向(20)上在所述基座器件(2)和所述补偿器件(3)的与所述轴向方向(20)正交地延伸的接触壁之间的距离。

2.根据权利要求1所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述抗旋转元件(18)的所述外周壁(19)与所述管状的连接部分(12)的所述内周壁(16)之间的连接被设计为摩擦配合的连接，其中这两个彼此相接触的周壁相对于彼此具有对应的摩擦系数。

3.根据权利要求1所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述抗旋转元件(18)的所述外周壁(19)与所述管状的连接部分(12)的所述内周壁(16)之间的连接被设计为形状配合的连接，其中对应的周壁具有彼此相对应地设计的并且沿轴向方向(20)延伸的接片(21)和凹部(22)，或者反之亦然。

4.根据权利要求3所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述接片(21)和凹部(22)在横截面上是半圆形的。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述套筒状抗旋转元件(18)具有沿轴向方向(20)延伸的贯通开口(17)，其中通过在所述贯通开口(17)中布置紧固元件(11)而阻止了所述套筒状抗旋转元件(18)的弹性变形，所述弹性变形导致在所述抗旋转元件(18)的所述外周壁(19)与所述管状的连接部分(12)的所述内周壁(16)之间的连接松开。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

在所述套筒式抗旋转元件(18)的沿轴向方向(20)延伸的贯通开口(17)中设置有沿径向方向向内延伸的、并且优选径向环绕的连接接片(24)，所述连接接片用于接合到紧固元件(11)的外螺纹(14)中。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述基座器件(2)具有夹子式构造，其中待紧固的构件能够在所述基座器件(2)与所述补偿器件(3)之间被布置在与所述轴向方向(20)大致正交地延伸的接收凹部(7)中，或者其中

所述基座器件(2)设置用于与待紧固的构件连接的卡锁器件装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

设置有俘获式固定器件(26)，所述俘获式固定器件形成端部止挡(26)，以限制所述补偿器件(3)与所述基座器件(2)之间的旋转运动，其中在所述基座器件(2)上设置有止挡元件(25)并且在所述补偿器件(3)上设置有配对的止挡元件(28)。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述连接部分(12)的所述外周壁(13)的所述外螺纹(14)被设计为左旋螺纹或右旋螺纹以用于与所述补偿器件(3)连接。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的公差补偿装置(1)，

其特征在于，

所述补偿器件(3)被设计为双组分注塑成型部件，其中所述调节元件(15)由硬组分形成，并且所述套筒式抗旋转元件(18)由软组分、例如TPE形成。

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