具有装配件和固定在装配件中的套筒的装配单元的制作方法

本实用新型涉及一种具有装配件和套筒的装配单元。一般而言，装配件是安装件，它被设置用于使用至少一个螺钉来安装或固定在下部结构上。为此目的，它具有至少一个通孔，螺钉可插入其中并拧入基础结构中。特别是为了减轻重量，例如在用于机动车的发动机舱的冷却系统，即所谓的热管理中使用塑料，如聚苯硫醚(PPS)，这些塑料具有良好的耐化学药品性、耐热变形性和刚性。

背景技术：

出于各种原因可能需要将套筒不脱离地固定在装配件的通孔中，该套筒由比安装件的塑料更坚固的材料制成。为此，通常将相对于通孔具有定义的过大尺寸的金属套筒压入通孔中。如果加上套筒和通孔受加工条件限制的公差，则可能会大大超出预先规定的过大尺寸，结果可能会造成通孔或由上述类型的塑料制成的装配件中包围该通孔的材料区域开裂。

在由相对坚固的材料，如铝合金或镁合金制成的装配件中，由于材料的弹性极小，一旦超出预先规定的过大尺寸则不可能将套筒压入通孔中。

为了避免所描述的问题，通常使用由金属板带滚轧而成的套筒，它们在其板边之间具有轴向间隙。所述套筒能够在轴向间隙减小的情况下在压入过窄或具有太大的尺寸不足的通孔时减少其直径。

技术实现要素：

由此出发，本实用新型的任务在于提出一种前述类型的可选择性构造的装配单元。

此任务通过下文描述的装配单元得以解决。在本任务中，以如下方式确保不脱离地将套筒固定在装配件的通孔中，即套筒具有至少一个弹性元件，该弹性元件在未装配的状态下，即当套筒仍位于通孔外部时，以凸起从其外侧面突出来，其中该凸起以如下方式设计，即在套筒引入通孔时弹性元件通过与通孔的壁接触而弹性地径向向内移动，使得该弹性元件由于弹性的回复力而压靠通孔的壁。考虑到套筒在通孔中位置准确的或居中的布置，有利的是，设置多个在套筒的周向方向上均匀分布的弹性元件。

在本实用新型所述的装配单元中，利用其来将套筒保持在通孔中的力接合(Kraftschluss)并非如在具有轴向间隙的套筒中由整个弹性变形的套筒壁引起，而是仅由一个或多个弹性变形的弹性元件引起。因此，在本实用新型中有可能独立于壁的厚度和套筒的材料来调节由弹性元件施加的力，例如通过改变弹性元件在厚度、长度和宽度的尺寸来实现。这样一来例如可相应地估量套筒的壁厚，例如当其用作间隔垫片时，即应受到螺钉头作用时，而不影响提及的弹簧力。这在使用开槽的套筒而不改变其弹簧效果时是不可能的。

本实用新型所述装配单元的另一个优点在于，弹性元件通过相应的变形匹配与圆柱体套形状有偏差的通孔，并且可以保证套筒不脱离地布置在通孔中。这种情况例如存在于用注塑成型工艺制成的装配件中。其中通孔受生产条件的限制具有脱模斜度，即该通孔的壁呈微锥形延伸。

本实用新型还涉及以下方面：

1)装配单元，具有由通孔穿通的装配件和不脱离地固定在所述通孔中的圆柱形套筒，其特征在于，所述套筒具有至少一个弹性元件，所述弹性元件在未装配状态下以凸起从其外表面突出来，其中所述凸起以如下方式设计，即在将所述套筒引入所述通孔时使所述弹性元件通过与所述通孔的壁接触而弹性地径向向内移动，使得所述弹性元件由于弹性的回复力压靠所述通孔的所述壁。

2)如1)所述的装配单元，其特征在于，至少一个所述弹性元件是从所述套筒的壁切割出来的。

3)如2)所述的装配单元，其特征在于，所述弹性元件是具有与所述套筒的所述壁整体式连接的端部和自由端的弹簧臂，其中所述自由端压靠所述通孔的所述壁。

4)如3)所述的装配单元，其特征在于，在所述弹簧臂的所述自由端具有从其外表面突出来的突起。

5)如4)所述的装配单元，其特征在于，所述弹性元件的所述外表面在所述套筒的外部圆柱形外表面上延伸。

6)如前述方面中任一项所述的装配单元，其特征在于，所述套筒和所述通孔具有互补的截面形状。

7)如6)所述的装配单元，其特征在于，所述通孔的长度和所述套筒的长度以如下方式彼此配合，即贯穿所述通孔的、将所述装配件夹紧靠着下部结构的螺钉通过其头部在主要的力接合中作用于所述套筒，并且在次要的力接合中作用于所述装配件的围绕所述通孔的边缘区域。

8)如前述方面中任一项所述的装配单元，其特征在于，由金属板带卷成的套筒。

9)如8)所述的装配单元，其特征在于，在所述金属板带中切割出至少一个弹性元件。

10)如前述方面中任一项所述的装配单元，其特征在于，螺钉穿过至少一个通孔且不脱离地固定在通孔中。

附图说明

装配单元的其它有利的实施方案从下列与附图相关的描述中可以获得。图中示出：

图1为配有螺钉的装配单元的局部剖面视图，

图2示出了安装件的部分区域，其通孔中还没有套筒，

图3示出了图1中的部分I，

图4以侧视图示出了套筒，

图5示出了套筒根据图4中的线V-V的纵剖面，

图6为图4中的箭头VI的方向的俯视图，

图7为由套筒和螺钉构成的紧固单元的透视图，

图8为图7的紧固单元的纵剖面图，

图9示出了固定在下部结构上的装配单元。

具体实施方式

图1和图9中示出的装配单元1具有例如由塑料如PPS制成的装配件 2和圆柱形套筒3。装配件2例如为盖型的、在边缘处装有法兰5的安装件，它被设置用于固定在下部结构6上，例如固定在机动车的部件上。法兰5被多个通孔7穿通，附图中仅分别示出其中一个通孔。优选地，套筒 3和通孔7具有互补的截面形状，特别是构造成圆柱体形状。套筒3被不脱离地固定在通孔7中。

为了实现不脱离的固定，套筒3具有多个均匀分布在周向方向上的弹性元件8。在未装配的状态下，即当套筒3还没位于通孔7中时，弹性元件8以凸起9(图5、图6)从套筒的外表面10突出来，该外表面在圆柱形外表面上延展。凸起9以如下方式设计，即在套筒3引入通孔7时弹性元件8通过与通孔7的壁4接触而弹性径向向内移动，使得该弹性元件由于弹性的回复力而压靠通孔7的壁4。

如特别在图7中清晰可见，弹性元件8是从套筒3的壁13切割出来的。当涉及由金属板带(未示出)滚轧而成的套筒3时，这在制造工艺上易于实现。然后通过在金属板带上容易施行的冲压可制成弹性元件8。冲压时优选在金属板带或套筒壁13中制成u形凹槽14。因此，形成在套筒 3的轴向方向上延伸的弹簧臂8′形式的弹性元件8。它们具有与套筒壁13 构造成一体的端部15和自由端16。在本实施例中存在两个径向相对的弹簧臂8′，通过改变弹性元件的厚度、长度或宽度以及数量可调节夹持力，借助该力使套筒3保持在通孔7中。

为了使弹性元件8由于弹性的回复力压靠通孔7的壁4，故需要上面提到的凸起9。该凸起可以通过弹性元件8径向向外定向的塑性变形而形成。弹簧臂8′可以如下方式实现，即弹簧臂的自由端16与凸起9从套筒3 的外表面10突出来(未示出)。优选的，凸起9没有通过弹簧臂8′径向向外定向的变形而是通过在弹簧臂的外表面18上的、例如块状的突起17形成。突起17例如通过从弹簧臂8′的背面21进行冲压而形成。弹簧臂8′的初始位置在此不改变，即其外表面18与套筒外表面10一起在共同的圆柱形外表面延伸，这在图6中清晰可见。突起17径向向外突出到如此程度，即在将套筒3引入通孔7中时形成径向向外定向的回复力的情况下使弹簧臂8′或至少是它的自由端16径向向内弯曲。

优选的，套筒3以如下方式设计，即该套筒无间隙地布置在通孔7中。如果套筒3和通孔7是圆柱体形状，则规定套筒3的外直径19和通孔7 的直径20相等或至少近似相等。随后可以精确且居中地将套筒3引入通孔7。弹簧臂8′的自由端16在此围绕对应于突起17或凸起9的尺寸径向向内偏转。

通孔7的长度23和套筒3的长度24以如下方式彼此适合，即贯穿套筒3的、将装配件2夹紧靠着下部结构6的螺钉28通过其头部29(该头部的直径22大于通孔7的直径20)在主要的力接合(Krafthauptschluss) 25中作用于套筒3，并且在次要的力接合26中作用于装配件2的围绕通孔7的边缘区域27。因此，螺钉28的较大部分预紧力经由套筒3且较小部分预紧力分别被间接地或直接地引入下部结构6中。如果分别直接施加力，则套筒的长度24与通孔7的长度23相等或略微小于通孔7的长度23。

优选的，螺钉28与装配单元1不脱离地连接。为此目的，在利用径向间隙穿过套筒3或其内部空间31的螺钉28的杆30上具有径向伸出的背面夹紧元件，该背面夹紧元件可以由螺钉28的螺纹34构成。在示出的实施例中，背面夹紧元件是在头部29和螺纹34之间从杆30径向伸出的环形突出部分33。就在方向37上轴向起作用的形状配合连接而言，背面夹紧元件或环形突出部分33与径向向内突出的突起35在套筒3的、面向头部29的正面36共同作用(图8)。在相反方向38上，螺钉28以如下方式保持在套筒3中，即头部29径向伸出超过通孔7。

附图标记表

1 装配单元

2 装配件

3 套筒

4 壁

5 法兰

6 下部结构

7 通孔

8 弹性元件

8′ 弹簧臂

9 凸起

10 (3的)外表面

13 (3的)壁

14 凹槽

15 (8、8′的)端部

16 (8、8′的)自由端

17 (8、8′的)突起

18 (8、8′的)外表面

19 (3的)外直径

20 (7的)直径

21 (8、8′的)背面

22 (29的)直径

23 (7的)长度

24 (3的)长度

25 主要力接合

26 次要力接合

27 (2的)边缘区域

28 螺钉

29 头部

30 杆

31 (3的)内部空间

33 环形突出部分

34 螺纹

35 (在3上的)突起

36 正面

37 方向

38 相反方向