專利名稱：用于將包括至少一個開口的組件緊固在承載部件上的設(shè)備和方法
用于將包括至少一個開口的組件緊固在承載部件上的設(shè)備和方法本發(fā)明涉及一種用于將包括至少一個開口的組件緊固在承載部件上的設(shè)備。本發(fā)明還涉及一種將組件緊固在承載部件上的方法。例如，在汽車工業(yè)中經(jīng)常需要將扁平的組件，譬如隔熱板等，緊固在承載部件上，例如車身部件。為此，組件通常具有與車身上的相應(yīng)緊固點相對應(yīng)的多個開口。具有外螺紋的緊固螺栓通常在提供的緊固點處焊接到車身上。組件通過其開口被安裝到分配給這些開口的緊固螺栓上。隨后將另一個緊固部件，例如緊固夾具，從外側(cè)安裝到穿過組件開口的緊固螺栓上。需要緊固到車身上的組件由此就被固定在車身和緊固螺栓上的緊固夾具之間。這些組件已知的緊固方法在運行時獲得了高緊固力并由此實現(xiàn)了較高的運行安全性。但是，這些組件的安裝相對復(fù)雜并導(dǎo)致花費昂貴。從上述的現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種如篇首所述類型的設(shè)備和方法，借此獲得相對于 現(xiàn)有技術(shù)而言，更方便卻低花費的安裝，從而獲得高的運行安全性。本發(fā)明通過權(quán)利要求1，8和9的內(nèi)容來完成上述目標(biāo)。有利的實施例可以根據(jù)從屬權(quán)利要求、說明書和附圖得出。在一方面，本發(fā)明通過一種用于將包括至少一個開口的組件緊固在承載部件上的設(shè)備來完成上述目標(biāo)，所述設(shè)備包括至少一個緊固元件，所述緊固元件焊接至承載部件并從承載部件伸出，由于所述組件通過其至少一個開口安裝在所述至少一個緊固元件上，因此所述組件可以緊固到所述至少一個緊固元件上，其中所述至少一個緊固元件具有至少一個彈性鎖定元件，當(dāng)所述組件安裝至所述緊固元件上時，所述至少一個彈性鎖定元件鎖定到所述組件的開口上。承載部件例如可以是汽車的車身部件,特別是汽車的車身薄板。承載部件由金屬材料構(gòu)成。至少一個緊固元件也可以由金屬材料構(gòu)成。例如，緊固部件可以是由金屬制成的整體沖壓和彎曲的部件。例如，組件可以是由金屬或塑料制成的扁平的外接部件。示例包括隔熱板、門飾等。根據(jù)本發(fā)明，緊固元件可以通過例如形狀匹配的方式與承載部件固定連接，并且所述緊固元件具有至少一個彈性鎖定元件，而組件鎖定在所述至少一個彈性鎖定元件上。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種焊接至承載部件的緊固夾具，例如通過形狀匹配的方式與所述承載部件相連。由此獲得非常好的緊固力。承載部件上可以設(shè)置多個這樣的緊固夾具。在承載部件上安裝和緊固的組件隨后就以簡單的方式通過鎖定組件開口或分別鎖定緊固元件來進行。因此，就不再需要像現(xiàn)有技術(shù)中那樣的具有外螺紋的緊固螺栓。而且，與現(xiàn)有技術(shù)相比，也不需要其他的緊固夾具了，這種緊固夾具是安裝至具有緊固螺栓的組件上的。相反，組件的緊固可專門通過鎖定設(shè)置在承載部件上的緊固元件來實現(xiàn)。因此與現(xiàn)有技術(shù)相比，安裝所需的部件更少。因此根據(jù)本發(fā)明制造的設(shè)備就更簡單和更便宜，并且以更簡單和更便宜的方式實現(xiàn)了組件在承載部件上的安裝。承載部件，以及如果合適的話還有緊固到承載部件上的組件由此能夠構(gòu)成本發(fā)明所述的設(shè)備的一部分。根據(jù)一個實施例，緊固元件可以包括至少兩個彈性鎖定柱，所述彈性鎖定柱從承載部件伸出。緊固元件例如可以通過引腳或附件而與承載部件固定連接。彈性鎖定柱可以相應(yīng)地從該引腳或附件伸出。用這種方式，就能用很簡單的方式實現(xiàn)組件開口上的鎖定。為了簡化組件通過其開口在緊固元件上的安裝，緊固元件的橫截面可以沿遠離承載部件的方向減小。具體地，鎖定柱的橫截面可以在其停止位置沿遠離承載部件的方向減小。在安裝組件時，將鎖定柱相應(yīng)地向內(nèi)推送，使得鎖定柱穿過組件的開口并鎖定在開口后方。根據(jù)另一個特別實用的實施例，每一個鎖定柱都可以具有至少一個鎖定凸部，其中每一個鎖定凸部都包括一鎖定面，所述鎖定面面對承載部件，其中鎖定面在組件處于緊固狀態(tài)下接合在組件的接合面上。根據(jù)進一步的實施例，緊固元件可以包括焊接面，緊固元件通過焊接面被焊接至承載部件，其中焊接面包括被焊接至承載部件的焊接圓頂。通常被焊接至承載部件的組件可以包括例如尖頭，組件可以通過尖頭被焊接至承載部件。提供用于焊接至承載部件的圓頂，例如半球形圓頂，使得在緊固元件和承載部件之間有最大的接觸面，并由此獲得更強的焊接連接和更大的緊固力。本發(fā)明還通過一種用于借助根據(jù)本發(fā)明第一種應(yīng)用所述的設(shè)備將組件緊固在承載部件上的方法來完成上述目標(biāo)，其特征在于以下步驟:-將襯套插入組件的開口內(nèi)，-將襯套安裝在緊固元件上，其中將緊固元件的至少一個鎖定元件向內(nèi)推送，-組件通過其開口被推送穿過緊固元件的至少一個鎖定元件，并且襯套被拉離緊固元件并從組件開口取出，其中緊固元件的至少一個鎖定元件回到其停止位置，并鎖定在組件開口上。本發(fā)明還通過一種用于借助根據(jù)本發(fā)明第一種應(yīng)用所述的設(shè)備將組件緊固在承載部件上的方法，來完成如篇首所述的目標(biāo)，其特征在于以下步驟:-將襯套，例如，從第一側(cè)插入組件的開口內(nèi)，其中將推送元件例如也在第一側(cè)安裝到襯套上，并且其中推送元件通過接合面接合在組件上，-將襯套安裝在緊固元件上，其中將緊固元件的至少一個鎖定元件向內(nèi)推送，-將推送元件沿承載部件的方向在襯套上推送，其中組件通過其開口推送穿過緊固元件的至少一個鎖定元件，-將襯套拉離緊固元件，其中緊固元件的至少一個鎖定元件回到其停止位置，-將推送元件拉離組件，以使緊固元件的至少一個鎖定元件鎖定在組件開口上。在根據(jù)第一種和第二種應(yīng)用所述方法的情況下，襯套被插入對應(yīng)的組件開口內(nèi)，以使其沿承載部件上對應(yīng)緊固點的方向從組件伸出。襯套用于給通常細薄因此在尺寸方面不是非常穩(wěn)定的組件提供用于安裝在承載部件上所需的穩(wěn)定性。安裝具體地需要向組件施加不算太小的壓力。通過在組件開口內(nèi)設(shè)置襯套或者分別設(shè)置這樣的保持架，那么在細薄組件的情況下也能以簡單的方式來完成安裝。在根據(jù)本發(fā)明第二種應(yīng)用所述方法的情況下，襯套和相關(guān)推送元件用于把組件安裝到承載部件上。在實際安裝之前，把襯套依次插入對應(yīng)的組件開口內(nèi)，以使襯套沿承載部件上對應(yīng)緊固點的方向從組件伸出。在本方法中，通過適當(dāng)?shù)慕雍厦娼雍显诮M件表面上的推送元件位于組件的相 對側(cè)。用這種方式，組件就能通過簡單的方式，例如人工地或者借助合適的工具，固定和定位在推送元件上從而用于安裝。隨后將襯套安裝在相關(guān)的緊固元件上，其中襯套，如根據(jù)第一種應(yīng)用的方法所述，將緊固元件優(yōu)選設(shè)置的鎖定柱向內(nèi)推送并將其固定在壓縮位置。筒管的安裝也可以通過推送元件，例如人工地或者借助合適的工具來完成。在緊固元件的鎖定元件處于壓縮的狀態(tài)下，緊固元件的橫截面，根據(jù)第一種應(yīng)用的方法所述，在足夠小的時候，使得組件及其相關(guān)的組件開口能夠在緊固元件上推送，尤其是穿過鎖定元件。這一點可以根據(jù)本發(fā)明第二種應(yīng)用所述的方法，通過推送元件和襯套之間的相對移動來完成。具體地，推送元件被沿著承載部件的方向在襯套上推送。由于推送元件接合在組件表面上，因此組件也被沿著承載部件的方向推送，尤其是穿過緊固元件的鎖定元件。如果緊固元件的鎖定元件現(xiàn)已返回其停止位置，那么組件就被夾固在承載部件和鎖定元件之間。這種返回到停止位置的動作，根據(jù)本發(fā)明的兩種方法所述，會在襯套被拉離緊固元件時的情況下出現(xiàn)。在根據(jù)第二種應(yīng)用的方法所述的情況下，襯套相對于推送元件移動而離開承載部件。鎖定元件因此回到其停止位置，從而不能再從緊固元件向下拉動組件。仍與組件表面相接觸的推送元件隨后被向下拉離，以使組件位于最終的安裝位置。推送元件可以由此以適當(dāng)?shù)姆绞?，例如通過工具等，固定在組件上，并且如果合適的話也可以在襯套已經(jīng)從緊固元件拉離之后固定在承載部件上。用這種方式，即可在安裝期間避免組件不合需要的松開。例如，電動或液壓設(shè)備可以用于固定推送元件。利用根據(jù)本發(fā)明所述的兩種方法，即可人工地或者通過合適的工具從而特別簡單地并且基本上是自動地將組件安裝到承載部件上。在根據(jù)本發(fā)明所述方法的情況下所使用的襯套，以及如果合適的話在根據(jù)本發(fā)明所述方法的情況下所使用的推送元件也可以自然地構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明所述用于將組件緊固到承載部件上的設(shè)備的一部分。襯套和推送元件可以是單獨的組件。襯套和推送元件也可以構(gòu)成集成組件。襯套和推送元件可以相對于彼此移動，優(yōu)選為可移位地移動。因此，例如通過合適的止擋件來避免襯套和推送元件相互間完全松開。因此可以簡化組件的安裝以及襯套和推送元件的重復(fù)使用。但是襯套和推送元件也可以彼此完全松開，并且僅在用于組件安裝時才彼此接觸，否則各自為完全獨立的組 件。根據(jù)另一個實施例，襯套可以是圓柱形，其中襯套的外徑至少略小于組件開口的直徑。如果襯套的外徑僅僅是略小于組件的開口的直徑，那么襯套就可以在插入穿過組件開口之后接合在組件開口的內(nèi)側(cè)。因而可以避免襯套在安裝期間從組件開口意外松開。用對應(yīng)的方式，推送元件可以具有用于接納襯套的圓柱形凹口，其中圓柱形凹口的直徑至少略大于襯套的外徑。推送元件可以是中空的圓柱形。根據(jù)另一個實施例，襯套可以是中空的圓柱形，其中內(nèi)徑小于具有至少一個鎖定元件的緊固元件的最大橫截面。因此，可以實現(xiàn)在安裝襯套期間，減小緊固元件的橫截面。以下利用附圖來更加詳細地介紹本發(fā)明的示范性實施例。在示意性示出的附圖中:

圖1是根據(jù)本發(fā)明所述設(shè)備處于第一安裝狀態(tài)的截面圖，圖2是圖1中的設(shè)備處于第二安裝狀態(tài)的截面圖，圖3是圖1中的設(shè)備處于第三安裝狀態(tài)的截面圖，圖4是圖1中的設(shè)備處于第四安裝狀態(tài)的截面圖，圖5是圖1中的設(shè)備處于第五安裝狀態(tài)的截面圖，圖6是根據(jù)本發(fā)明另一個示范性實施例所述設(shè)備的截面圖，圖7是根據(jù)本發(fā)明進一步的實施例所述緊固元件的透視圖，
圖8是圖7中緊固元件的第一側(cè)視圖，以及圖9是圖7中緊固元件的第二側(cè)視圖如未另行說明，相同的附圖標(biāo)記在附圖中就表示相同的對象。在圖示的示例中，提供了由金屬制成的扁平承載部件12，其可以涉及例如汽車的車身部件。扁平組件14在此應(yīng)該被緊固到承載部件12上，其可以涉及例如由金屬或塑料制成的隔熱板。為此，緊固元件16與承載部件12固定連接。緊固元件16在此是由金屬材料制成的整體沖壓和彎曲的部件。它具有焊接至承載部件12的引腳部分18。在圖示的示例中，兩個彈性鎖定柱20在示例中從引腳部分18開始，從承載部件12向下延伸。例如，在圖1中所示鎖定柱20處于其停止位置?？梢钥闯鼍o固元件16和特別是緊固元件16的鎖定柱20的橫截面，從鎖定面22向著鎖定柱20的自由端減小，其中鎖定面22構(gòu)成鎖定柱20的鎖定凸部的上端。為了在承載部件12上安裝組件14，組件14具有與緊固元件16相關(guān)聯(lián)的開口 24。開口 24的直徑略大于緊固元件16的引腳18的橫截面，但小于緊固元件16在鎖定柱20的鎖定面22區(qū)域內(nèi)的最大橫截面。根據(jù)本發(fā)明，另外還將襯套26和推送元件28用在位于承載部件12上的緊固組件
14。在圖示的示例中，襯套26和推送元件28被設(shè)計為中空的圓柱形。因此襯套26的外徑略小于組件開口 14的直徑。襯套26如圖1中的安裝狀態(tài)所示，能夠因此插入穿過組件14的組件開口 24。插入穿過組件開口 24的中空圓柱形襯套26的外徑和內(nèi)徑因此小于緊固元件16在其鎖定面22區(qū)域內(nèi)的最大橫截面。而且，推送元件28的圓柱形接收部分30的直徑大于襯套26的外徑，以使襯套26可以沿軸向在推送元件28的圓柱形接收部分30內(nèi)移動。現(xiàn)根據(jù)圖1至圖5介紹在承載部件12上安裝組件14。圖1示出了用于在承載部件12上安裝組件14的初始狀態(tài) 。在該狀態(tài)下，將襯套的一部分推送穿過組件14的組件開口 24，以使圖1所示的襯套26從組件14向上伸出。襯套26還位于推送元件28的圓柱形開口 30內(nèi)。推送元件28的頂部接合在組件14的底部。因此在該狀態(tài)下，組件14由推送元件28支撐。圖2中示出了下一個安裝步驟。在圖中組件14以及襯套26和推送元件28向上移動，其中襯套26被推送到緊固元件16上并且具體地推送到緊固元件16的鎖定柱20上。彈性鎖定柱20因此被向內(nèi)推送脫離停止位置，正如在圖2的截面圖中所示。在如圖3所示的下一個安裝步驟，將包括組件14在內(nèi)的推送元件28沿著襯套26向上推送,直到組件14位于緊固元件16的鎖定面22上方為止。如圖4所示，隨后將襯套26向下拉離緊固元件16，其中鎖定柱20向外移動返回其停止位置。在圖示的示例中，襯套26被完全拉離推送元件28。例如通過合適的液壓或電動工具或者也可以人工的方法，將推送元件28固定就位。如圖5所示,推送元件28隨后也被從緊固元件16上向下取出。組件14因此也向下移動，直到其開口 24的邊緣緊鄰緊固元件16的鎖定面22為止。在圖5所示的最終安裝狀態(tài)下，組件14被牢固地固定在承載部件12和鎖定柱20之間，特別是承載部件12和鎖定面22之間。圖6根據(jù)本發(fā)明的另一個示范性實施例示出了一種設(shè)備。就該設(shè)備，只提供了一個保持架式的襯套26插入到組件開口 24內(nèi)，而并沒有提供推送元件。為了安裝，具有襯套26的組件14被推送到緊固元件16上，其中鎖定柱20相應(yīng)地向內(nèi)彈性變形。用這種方式，具有開口 24的組件14即可被推送穿過鎖定柱20。襯套26可以隨后從組件開口 24取出并從緊固元件16拉離，其中鎖定柱20移動返回其初始位置并且鎖定在組件開口 24上。在圖7至圖9中示出了本發(fā)明又一個實施例中的緊固元件16'。該緊固元件16'也是由金屬材料制成的整體沖壓和彎曲的部件。該緊固元件16'也具有引腳部分18'，兩個支柱部分32'從引腳部分W伸出。在每一個支柱部分32^遠離引腳部分W的端部都包括兩個彈性插榫34'，其中彈性插榫34'共同構(gòu)成了漸縮的插入?yún)^(qū)域，緊固元件16'由此插入組件14的開口 24內(nèi)。每一個支柱部分32'都進一步包括彈性鎖定臂36'，彈性鎖定臂36'沿引腳部分18'的方向從相應(yīng)的支柱部分32'伸出。正如例如在圖9中所示，鎖定臂36'向緊固元件W的外側(cè)伸出。當(dāng)緊固元件W被推入組件14的開口 24內(nèi)時，鎖定臂36'首先被推到一起并隨后鎖定在開口 24上。引腳部分18'具有四個對應(yīng)的彈性鎖定凸部38'，以將組件14固定在鎖定臂36'和鎖定凸部38'之間。引腳部分18'進一步包括焊接面40'，由此將其焊接至圖7到圖9中未標(biāo)示出的承載部件12。焊接面40'包括焊接圓頂42'，焊接圓頂42'通常具有半圓形狀的并從焊接面40'伸出。緊固元件16'通過該焊接圓頂42'焊接至承載部件12。焊接圓頂42'增大了焊接時的接觸面并由此得到更強的焊接連接，從而獲得更大`的設(shè)備緊固性。
權(quán)利要求
1.用于將包括至少一個開口(24)的組件(14)緊固在承載部件(12)上的設(shè)備，其特征在于從承載部件(12)伸出并焊接至承載部件(12)的至少一個緊固元件(16)，可以通過將具有至少一個開口(24)的組件(14)安裝到至少一個緊固元件(16)上，從而將組件(14)緊固在緊固元件(16)上，其中至少一個緊固元件(16)包括至少一個彈性鎖定元件，當(dāng)組件(14)安裝到緊固元件(16)上時所述彈性鎖定元件鎖定到組件開口(24)上。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于緊固元件(16)包括至少兩個彈性鎖定柱(20)，所述彈性鎖定柱(20)從承載部件(12)伸出。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于緊固元件(16)的橫截面至少沿遠離承載部件(12)的方向分段減小。
4.如權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于鎖定柱(20)的橫截面至少在其停止位置沿遠離承載部件(12)的方向分段減小，其中鎖定柱(20)在安裝組件(14)時被向內(nèi)推送，以使鎖定柱(20)穿過組件(14)的開口(24)。
5.如以上權(quán)利要求中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于每一個鎖定柱(20)都包括至少一個鎖定凸部，其中每一個鎖定凸部都包括鎖定面(22)，鎖定面(22)面朝承載部件(12)，其中鎖定面(22)在組件(14)的緊固狀態(tài)下接合在組件(14)的接合面上。
6.如以上權(quán)利要求中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于至少一個緊固元件(16)由金屬材料構(gòu)成。
7.如以上權(quán)利要求中的任何一項所述的設(shè)備，其特征在于緊固元件(16')包括焊接面(40')，由此緊固元件(16')通過焊接面(40')被焊接至承載部件(12)，其中焊接面(40')包括焊接圓頂(4 2')，焊接圓頂(42')被焊接至承載部件(12)。
8.用于借助如權(quán)利要求1至7中的任何一項所述的設(shè)備，將組件(14)緊固在承載部件(12)上的方法，其特征在于以下步驟: -將襯套(26)插入組件(14)的開口(24)內(nèi)， -將襯套(26)安裝在緊固元件(16)上，其中將緊固元件(16)的至少一個鎖定元件向內(nèi)推送， -組件(14)通過其開口(24)被推送穿過緊固元件(16)的至少一個鎖定元件，并且襯套(26)被拉離緊固元件(16)并被從組件開口(24)取出，其中緊固元件(16)的至少一個鎖定元件回到其停止位置，并鎖定在組件開口上。
9.用于借助如權(quán)利要求1至7中的任何一項所述的設(shè)備，將組件(14)緊固在承載部件(12)上的方法，其特征在于以下步驟: -將襯套(26)插入組件(14)的開口(24)內(nèi)，其中推送元件(28)被安裝到襯套(26)上，并且其中推送元件(28)通過接合面接合在組件(14)上， -將襯套(26)安裝在緊固元件(16)上，其中將緊固元件(16)的至少一個鎖定元件向內(nèi)推送， -將推送元件(28)在襯套(26)上沿承載部件(12)的方向推送，其中組件(14)通過其開口(24)被推送穿過緊固元件(16)的至少一個鎖定元件， -將襯套(26)拉離緊固元件(16)，其中緊固元件(16)的至少一個鎖定元件回到其停止位置， -推送元件(28)被拉離組件(14)，以使緊固元件(16)的至少一個鎖定元件鎖定在組件開口 (24)上。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于襯套(26)和推送元件(28)是單獨的部件。
11.如權(quán)利要求9或權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于襯套(26)和推送元件(28)構(gòu)成集成部件。
12.如權(quán)利要求9至11中的任何一項所述的方法，其特征在于推送元件(28)具有用于接納襯套(26)的圓柱形接收部分(30)，其中圓柱形接收部分(30)的直徑至少略大于襯套(26)的外徑。
13.如權(quán)利要求9至12中的任何一項所述的方法，其特征在于推送元件(28)是中空的圓柱形。
14.如權(quán)利要求9至13中的任何一項所述的方法，其特征在于襯套(26)是圓柱形，其中襯套(26)的外徑至少略小于組件開口(24)的直徑。
15.如權(quán)利要求9至14中的任何一項所述的方法，其特征在于襯套(26)是中空的圓柱形，其中襯套(26)的內(nèi) 徑小于具有至少一個鎖定元件的緊固元件(16)的最大橫截面。
全文摘要
用于將包括至少一個開口(24)的組件(14)緊固在承載部件(12)上的設(shè)備，其特征在于具有至少一個緊固元件(16)，其從承載部件(12)伸出并焊接至承載部件(12)，可以通過將具有至少一個開口(24)的組件(14)安裝到至少一個緊固元件(16)上，從而將組件(14)緊固在緊固元件(16)上，其中至少一個緊固元件(16)包括至少一個彈性鎖定元件，當(dāng)組件安裝到緊固元件(16)上時，所述彈性鎖定元件鎖定到組件開口(24)上。
文檔編號F16B5/08GK103249955SQ201180049386
公開日2013年8月14日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者何塞·路易斯·塞拉德·伊蘭佐, 奧斯卡·利倍思·馬蒂 申請人:伊利諾斯工具制品有限公司