夹持元件、用于制造构件连接系统的方法及构件连接系统与流程

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的夹持元件、一种根据权利要求7的特征的用于制造构件连接系统的方法以及一种根据权利要求14的特征的构件连接系统。

技术实现要素：

本发明的任务是，创造一种连接元件，该连接元件能够以简单的方式实现在具有通孔的第一构件与另一部件之间的连接；以及给出一种相应的用于制造构件连接系统的方法和一种相应的构件连接系统。

该任务通过权利要求1、7和14的特征来解决。本发明的有利的构造方案和进一步扩展方案可由从属权利要求得出。

本发明的出发点是一种“夹持元件”，该夹持元件适合或者设置用于夹入到设在第一构件中的通孔中。按照本发明的夹持元件具有杆状区段，该杆状区段例如可以设计成圆柱形。所述杆状区段还具有第一端部和远离第一端部并且与其间隔开距离的第二端部。从第一端部在侧向伸出有至少一个弯曲弹性的形锁合元件。所述至少一个弯曲弹性的形锁合元件例如可以由止动鼻状部或者由弯曲弹性的帽檐状或蘑菇头状地从杆状区段的第一端部伸出的形锁合元件形成。“弯曲弹性”就第一形锁合元件而言意味着，第一形锁合元件可以径向“弹性缩入”或者可以这样弹性弯曲，使得夹持元件能以其第一端部导入到如下的孔中，该孔的直径小于杆状区段的第一端部在未被加载的状态下或者说弹性伸张的状态下的直径。

从夹持元件的杆状区段的第二端部在侧向伸出有至少一个第二形锁合元件。第二形锁合元件例如同样可以由帽檐状或蘑菇头状的区段形成。

根据本发明的一种进一步扩展方案，夹持元件由塑料材料制成。例如可以涉及一种成本低廉的压力注塑件。所述塑料材料应该至少具有一定的弯曲弹性，从而第一形锁合元件可以如上所述那样弹性地变形或者说弯曲。

根据本发明的一种进一步扩展方案，第一形锁合元件这样朝向第二形锁合元件弯曲弹性地构成，使得夹持元件能通过使第一形锁合元件弹性地往回弯曲而导入到如下的孔或通孔中，该孔或通孔的宽度小于夹持元件在第一形锁合元件的区域中的宽度。

根据本发明的一种进一步扩展方案，夹持元件具有“中心”孔。所述中心孔可以是沿杆状区段的纵向方向贯穿整个夹持元件的孔。

对此备选地，所述中心孔也可以是盲孔。例如可以规定，所述中心孔是从第一形锁合元件伸至杆状区段的一个区域中的盲孔。对此备选地，所述中心孔可以是从第二形锁合元件伸至杆状区段的一个区域中的盲孔。

下面说明按照本发明的用于制造构件连接系统的方法。首先准备具有通孔的第一构件。第一构件例如可以是金属板构件或者由塑料材料、尤其是由纤维增强的塑料材料制成的板坯等。

此外准备可以如上所述的那样构造的“夹持元件”。夹持元件的杆状区段具有如下的长度，该长度至少等于第一构件在通孔区域中的材料厚或者说材料厚度、即至少等于通孔的“孔深”。

夹持元件以其第一端部压入到通孔中。因为弯曲弹性的第一形锁合元件这样确定尺寸，即，它在夹持元件的未被加载的状态下搭接并突出于通孔，所以第一形锁合元件必须在压入夹持元件时变形进入到通孔中。例如可以规定，第一形锁合元件在压入夹持元件时逆着夹持元件的导入方向往回弯曲。如果第一形锁合元件是帽檐状或蘑菇头状的从杆状区段的第一端部沿径向伸出的形锁合元件，则第一形锁合元件的往回弯曲可以与半折拢的雨伞的运动相比拟。一旦第一形锁合元件被挤压穿过通孔，则它弹回到其初始位置中并且形锁合地搭接并突出于通孔。

这样卡入的夹持元件被所述至少一个第一形锁合元件逆着夹持元件到通孔中的导入方向锁止，并且夹持元件在导入方向上被从杆状区段的第二端部沿径向伸出的第二形锁合元件锁止以防从通孔中拉出。

为了附加地锁定夹持元件，在将夹持元件压入到通孔中之后可以将连接或锁定元件导入到夹持元件的中心孔中。优选地，所述连接或锁定元件具有至少一个要导入到中心孔中的球体，其中，该球体的直径至少等于中心孔的宽度。当球体的直径略大于中心孔的直径时，杆状区段在将球体导入到中心孔中时沿径向略微扩张，这类似于在将螺钉旋入到木块中时的情况。

基于夹持元件的通过所述至少一个球体造成的径向扩张，夹持元件被附加地力锁合地固定在通孔中，也就是说，夹持元件通过径向扩张而附加地夹紧到通孔中。因此，在夹持元件与通孔之间产生“过盈配合”。

从中心孔的径向内侧可以设有两个沿杆状区段的纵向方向彼此间隔开距离的向内伸出的突出部，所述至少一个球体卡入到所述两个突出部之间。所述突出部可以分别由一个或多个鼻状的元件或者分别由一个突出的环形的径向向内伸出的边缘形成。

如果中心孔是通孔，则设有两个沿杆状区段的纵向方向彼此间隔开距离的突出部是合适的，所述突出部在杆状区段的两个方向上防止球体无意地滑出。而当中心孔构成为盲孔时，当然仅需要在一个方向上锁定球体以防拉出，也就是说，仅需要设有一个这种类型的突出部。

根据本发明的一种进一步扩展方案，所述连接或锁定元件具有两个相互连接的球体。所述两个球体例如可以直接相互连接，例如通过焊接。

根据本发明的一种进一步扩展方案，从连接或锁定元件的所述至少一个球体伸出有“功能元件”。该功能元件例如可以是螺栓、多边形体、钩状元件等。

所述连接或锁定元件例如可以由金属材料、例如钢、铝、铜等制成。对此备选地，所述连接或锁定元件也可以是塑料构件、尤其是压力注塑件。

为了进一步改善所述连接或锁定元件“保持”在夹持元件的中心孔中，可以规定，所述连接或锁定元件粘接到通孔中。

本发明具有几乎无限数量的应用可能性。当涉及到以简单并且成本低廉的方式将配设有通孔的构件与另一部件连接时，本发明尤其能结合车辆车身制造应用。

附图说明

下面结合附图更详细地阐述本发明。其中：

图1示出按照本发明的方法的基本原理；

图2示出不同的连接或锁定元件；

图3示出根据本发明的夹持元件；以及

图4示出根据本发明的构件连接系统的横剖视图。

具体实施方式

图1示出其中设有通孔2的第一构件1。此外示出具有圆柱形的杆状区段3a的夹持元件3。从夹持元件3的第一端部3b沿径向向外伸出有帽檐状或蘑菇头状环绕的区段3b'，该区段作为第一形锁合元件起作用。

从夹持元件3的远离第一端部3b的第二端部3c沿径向向外伸出有帽檐状的或蘑菇头状环绕的区段3c'，该区段作为第二形锁合元件起作用。

夹持元件还具有中心通孔3d，该中心通孔从第一端部3b穿过杆状区段3a延伸直至第二端部3c。

至少帽檐状或蘑菇头状的区段3b'(该区段从夹持元件3的第一端部3b沿径向向外伸出)具有一定的柔软度或弯曲弹性。在夹持元件3的在图1中所示的未被加载的状态下，帽檐状或蘑菇头状的区段3b'的径向直径因而大于通孔2的直径(参照图1的上方图示)。

为了将夹持元件3以其第一端部3b导入到通孔2中，帽檐状或蘑菇头状的区段3b'因此必须略微往回朝向第二端部3c弯曲。一旦帽檐状或蘑菇头状的区段3b'在压入夹持元件3时已经通过通孔2，则帽檐状或蘑菇头状的区段3b'弹回到在图1中所示的初始位置中。

在已压入的状态下，杆状区段3a贯穿通孔2。因为所述两个帽檐状或蘑菇头状的区段搭接并突出于通孔2，所以夹持元件3在两个方向上被形锁合地锁定以防被从通孔2中拉出，这尤其从图1的上部图示中可以看出。

为了附加地在通孔中锁定夹持元件3，可以将连接或锁定元件4压入或挤入到中心孔3d中。在图1所示的实施例中，所述连接或锁定元件4由“双球体”、即由两个直接相互连接的球体4a、4b形成。当所述连接或锁定元件至少以其球体4a压入到中心孔3d中并且球体4a的直径至少略大于中心孔3d的内直径时，夹持元件3或者说杆状区段3a沿径向略微扩张，从而在杆状区段3a与通孔2之间产生过盈配合。

为了避免所述连接或锁定元件从中心孔3d中无意地被拉出或压出或滑出，可以规定，从中心孔3d的径向内侧伸出有至少一个止动元件。所述至少一个止动元件例如可以由一个或多个沿周向分布设置的止动鼻状部或者由一个环绕的止动突出部形成。优选地，在杆状区段3a的纵向方向上设有至少两个止动元件，所述连接或锁定元件例如以其球体4a卡入到所述至少两个止动元件之间，从而所述连接或锁定元件在两个方向上被锁定以防从中心孔中无意地被压出、拉出或滑出。

附加地，所述连接或锁定元件4可以粘接到夹持元件的中心孔中。

图2示出根据本发明的两种另外的实施例。在图2的上部区域中示出由四个珍珠项链状地相继布置的球体4a、4b、4c、4d形成的连接或锁定元件4。

在图2的下部区域中示出由两个相互连接的球体4a、4b、一个径向的突出部4e和一个螺栓4f形成的连接元件4。螺栓4f例如可以旋入到第二构件6的内螺纹5中。以这种方式可以非常简单地将构件1与构件6连接。

图3示出根据本发明的夹持元件的一种实施例。可以清楚地看出杆状区段3a。从夹持元件3的第一端部3b在相互对置的侧上伸出有构成为止动鼻状部3ba和3bb的形锁合元件。类似于在图1、2的实施例中的那样，从夹持元件3的第二端部3c伸出有构成为帽檐状或蘑菇头状的环绕的形锁合元件3c'。

图4示出嵌入到第一构件1中的夹持元件的横截面，连接或锁定元件插入到该夹持元件中，所述连接或锁定元件具有两个球体4a、4b以及一个从球体4b向外伸出的螺栓4f。