本发明涉及用于将车窗调节器的滑轮固定至塑性轨道的系统以及用于将整个车窗调节器固定至车门的金属结构件的系统。
背景技术
现有技术中，已知的是借助于螺栓或螺柱将车窗调节器的滑轮安装至金属轨道，使得滑轮在轴向方向上被固定但可以绕螺栓旋转。有时，这些螺栓包括环形槽，轨道的固定孔的边缘被限制在该环形槽处，从而支承轴向力。随后，该轨道与滑轮、线缆及其他元件一起固定至车辆的结构件。存在的问题在于，由驱动线缆施加在滑轮上的拉力被传递至轨道、至滑轮的安装点中，并且轨道不能支承该拉力。为了减小施加至金属轨道的在安装滑轮的位置中的力，已知的是将轨道在滑轮的附接点处附接至车辆的金属结构件，有时使用同一螺栓或螺柱来将滑轮安装至轨道。通过这种附接，由驱动线缆产生的力由结构件支承，而不是由轨道支承。存在的另一问题是，驱动线缆绕滑轮的旋转运动将转矩施加至螺栓，这会产生螺栓相对于轨道的旋转。出于这种原因，螺栓或螺柱包括对轨道施加摩擦力的肋状部或突出部。
这种解决方案在ep-1078170-b1中示出。该发明涉及针对例如用于汽车工业的车窗调节器的用于将滑轮安装在金属轨道或金属板上的螺柱和方法。根据该发明，使用冷成型工具，金属轨道被向下推动，直到金属轨道抵接于螺柱的肩部并且螺柱的上部分变形为止，从而将金属板的孔的边缘推动到螺柱的槽中，使得螺柱被稳固地配装至金属板，从而防止螺柱的轴向运动，并且因此防止滑轮相对于金属板的轴向运动。
当为了减轻车窗调节器的重量而使用塑性轨道时，会出现问题，因为轨道不能如上述专利中描述的那样变形，并且更重要的是，轨道的塑性材料不能承受由螺栓施加的轴向力。
技术实现要素：
本明的第一方面涉及用于车窗调节器的组件，该组件包括：具有轴向孔的滑轮；塑性轨道，该塑性轨道具有通孔，用于对滑轮进行固定；以及螺栓，该螺栓用于将滑轮在轴向方向上固定至塑性轨道，但允许滑轮绕螺栓旋转。根据本发明，螺栓包括：
螺纹轴，螺纹轴的直径小于塑性轨道的通孔的直径，并且小于滑轮的轴向孔的直径；
头部，该头部的直径大于滑轮的轴向孔的直径，从而在轴向方向上保持滑轮；
杆部，该杆部的直径小于滑轮的轴向孔的直径，使得滑轮可以绕杆部旋转，但杆部的直径大于塑性轨道的孔的直径(在安装组件的操作中，在将螺栓沿轴向方向引入穿过滑轮中的轴向孔并且穿过塑性轨道的孔时，杆部穿过滑轮的轴向孔，但不能穿过塑性轨道的孔)，杆部包括环形平坦基部(该基部与螺栓的轴向方向正交，使得当将螺栓沿轴向方向引入穿过塑性轨道的孔时，杆部的支承基部靠置在塑性轨道的第一侧部上)；
肩部，该肩部的直径小于杆部的直径，但大于螺纹轴的直径，并且小于塑性轨道的通孔的直径，该肩部包括支承基部；以及
环形槽，该环形槽位于螺纹轴与肩部的支承基部之间，该环形槽的直径小于螺纹轴的直径(如稍后说明的用于防止螺栓相对于塑性轨道沿轴向方向移动)。
根据本发明，肩部的轴向长度小于或等于塑性轨道的厚度(在围绕塑性轨道的通孔的区域中)，使得杆部的环形平坦基部靠置在塑性轨道的第一侧部上，并且肩部的支承基部与塑性轨道的与第一侧部相反的第二侧部对准(肩部保持容置在塑性轨道的通孔内)。
本发明的组件还包括具有中心孔的金属片，金属片的中心孔的最终直径小于肩部的直径，使得金属片抵靠于肩部的支承基部。中心孔的最终直径小于螺纹轴的直径，并且配装在环形槽中。因此，金属片不能相对于螺栓轴向地移动。金属片的中心孔的初始直径大于螺纹轴的直径，使得金属片可以被引入穿过螺纹轴以安装本发明的组件，但是对金属片施加压力，金属片变形并且径向地扩展，使得中心孔的最终直径变得小于螺纹轴的直径。这意味着金属片具有如下初始直径和最终直径：该金属片的初始直径允许金属片与螺栓的组装，并且一旦组装，该最终直径确保金属片不能相对于螺栓移动。
金属片具有最小径向长度，该最小径向长度大于塑性轨道的通孔的直径，使得塑性轨道配装在金属片与杆部的环形平坦基部之间。径向长度限定了中心孔的中心与金属片的外部边界之间的距离，并且使最小径向长度大于孔的直径确保了金属片的外部边界或外周在通孔的外侧抵接在塑性轨道上。因此，塑性轨道被夹置在螺栓与金属片之间，并且不能相对于螺栓沿轴向方向移动。由于金属片不能相对于螺栓沿轴向方向移动，组件确保了轴向方向上的机械连结。此外，金属片的形状(外部边界的形状)与塑性轨道的第二侧部中的在围绕通孔的区域中的对应的形状相匹配，使得阻止了金属片的旋转。金属片和塑性轨道的形状设计成使得当金属片试图旋转时，金属片与塑性轨道碰撞。
在一些实施方式中，组件还包括凹部，该凹部位于塑性轨道的第二侧部上、围绕通孔，并用于容置金属片。凹部的内部形状是非圆形形状，并且金属片具有非圆形形状。非圆形形状意味着任何多边形形状，比如三角形形状、正方形形状、矩形形状、六边形形状等或甚至椭圆形形状或卵形形状。在一些替代性实施方式中，金属片以与塑性轨道的孔偏心的方式安装在凹部中。在这种情况下，金属片和凹部可以是圆形形状的但偏心地安装，使得金属片不能在凹部内旋转。在替代性实施方式中，金属片包括至少一个孔，所述至少一个孔配装在塑性轨道的第二侧部中的突出部中。因此，金属片不能绕螺栓旋转。
金属片可以包括至少一个侧向翼部，至少一个侧向翼部保持在塑性轨道的孔或突出部中以改进对金属片的固位，而不使金属片进行旋转运动。侧向翼部还可以提高轨道相对于施加在轨道上的作用的阻力。
在一些实施方式中，肩部的支承基部包括至少一个轴向突出部，至少一个轴向突出部压靠于金属片使得螺栓不能相对于塑性轨道绕螺纹轴旋转。突出部可以包括肋状部、小平面部、带齿元件、柱状部或产生或增大螺栓与金属片之间的摩擦力的任何其他类型的元件。
本发明的第二方面涉及一种组件，该组件还包括车辆金属结构件和固定螺母，该固定螺母可连接至螺纹轴，以用于将塑性轨道和滑轮固定至金属结构件。
本发明的另一方面涉及用于将车窗调节器的滑轮安装(固定)至塑性轨道的方法，该方法包括以下步骤：
a)在塑性轨道中设置通孔；
b)将滑轮放置在塑性轨道的第一侧部上，其中，滑轮的轴向孔与塑性轨道的通孔对准；
c)提供螺栓，该螺栓包括：
螺纹轴，螺纹轴的直径小于塑性轨道的通孔的直径；
杆部，该杆部的直径小于滑轮的轴向孔的直径，使得滑轮可以绕杆部旋转，但杆部的直径大于塑性轨道的孔的直径，并且杆部包括环形平坦基部；
肩部，该肩部的直径小于杆部的直径，但大于螺纹轴的直径，并且小于塑性轨道的通孔的直径，该肩部包括支承基部(该支承基部与螺栓的纵向轴线正交)，并且支承基部具有小于或等于塑性轨道的厚度(在围绕塑性轨道的通孔的区域中)的轴向长度；
环形槽，该环形槽位于螺纹轴与肩部的支承基部之间，该环形槽的直径小于螺纹轴的直径；以及
头部，该头部的直径大于滑轮的轴向孔的直径，以在轴向方向上保持滑轮；
d)提供金属片，该金属片具有最小径向长度，该金属片的最小径向长度大于塑性轨道的通孔的直径，该金属片具有中心孔，该中心孔的初始直径小于肩部的直径，并且大于螺纹轴的直径，并且其中，金属片的形状与塑性轨道的第二侧部中(在围绕塑性轨道的通孔的区域中)的对应的形状相匹配，以防止金属片旋转；
e)将螺栓引入穿过滑轮中的轴向孔并且穿过塑性轨道的通孔，直到杆部的环形平坦基部靠置在塑性轨道的第一侧部上，同时肩部或螺栓保持容置在塑性轨道的孔的内部，并且肩部的支承基部保持成与塑性轨道的与第一侧部相反的第二侧部对准为止；
f)将金属片插入穿过螺栓的螺纹轴，直到金属片部分地与肩部的支承基部接触，并且部分地与塑性轨道的第二侧部接触为止；
g)使用合适的压制工具，在螺栓的头部与金属片之间施加压力(使得金属片被压缩在压制工具与肩部的支承基部之间)以使金属片变形，使得金属片的中心孔的最终直径变得小于螺纹轴的直径，并且金属片的孔的边缘变得配装在螺栓的环形槽中。同时(金属片的外部将塑性轨道压靠于杆部的环形平坦基部)，塑性轨道变得稳固地配装(夹置)在金属片与杆部的环形平坦基部之间。因此，金属片、螺栓和塑性轨道彼此固定，从而防止螺栓相对于塑性轨道沿轴向方向移动。
在一些实施方式中，该方法包括在塑性轨道的第二侧部上设置凹部，其中，金属片在步骤f)(和步骤g)中被容置在凹部中，凹部的内部形状是非圆形形状，并且金属片是非圆形形状，或者与塑性轨道的孔偏心地安装，以防止金属片绕螺栓旋转。在替代性实施方式中，该方法包括：提供包括至少一个孔的金属片，所述至少一个孔在步骤f)(和步骤g)中被配装在塑性轨道的第二侧部中的突出部中，以防止金属片绕螺栓旋转。
该方法可以包括提供具有至少一个侧向翼部的金属片，至少一个侧向翼部在步骤f)(和步骤g)中被折叠和保持在塑性轨道的孔或突出部中。
在本发明的一些实施方式中，该方法包括在螺栓的肩部的支承基部中设置轴向突起(肋状部)，轴向突起在步骤g)中压靠于金属片以防止螺栓绕螺纹轴旋转。
本发明的另一方面涉及一种方法，该方法还包括(在步骤g之后)以下步骤：将螺栓的螺纹轴引入穿过车辆的金属结构件中的孔，并且通过螺母将由滑轮和塑性轨道构成的组件固定至金属结构件。
附图说明
为了完整描述并且为了更好地理解本发明，提供了一组附图。所述附图形成说明书的组成部分并且示出了本发明的实施方式，这些实施方式不应被解释为限制本发明的范围，而只是作为如何实现本发明的示例。附图包括以下各图：
图1是本发明的固定组件的所有元件的分解的横截面图。
图2是本发明的安装在塑性轨道上的滑轮、螺栓和金属片的横截面图。
图3是螺栓和金属片的放大的横截面图，其示出了螺栓中的防旋转突起。
图4是如从轨道的第一侧部观察到的安装有滑轮的轨道的立体图。
图5是如从轨道的第二侧部观察到的安装有滑轮的轨道的立体图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的组件的分解图，该组件包括：
·塑性轨道1，塑性轨道1具有通孔11和凹部12，通孔11具有直径dr；
·滑轮2，滑轮2具有轴向孔21，轴向孔21具有直径dp；
·螺栓3，螺栓3包括具有直径dh的头部31、具有直径ds的杆部32、具有直径dsh的肩部33、具有直径dts的螺纹轴34和具有直径dag的环形槽35；
·金属片4，金属片4具有中心孔41，中心孔41具有初始直径dmsi和最终直径dmsf，dmsi大于dmsf。金属片4在冷压之后可以扩展并且中心孔的初始直径dmsi变为小于dmsi的最终直径dmsf；
·螺母5。
从图1可以观察到dh>ds>dsh>dts>dag。dh大于dp，使得当螺栓3引入穿过滑轮2的轴向孔21时，头部31阻止滑轮2沿轴向方向的运动，但滑轮可以绕杆部32旋转，因为ds(略微)小于dp。这可以在图2中观察到。
dsh小于ds，使得在dsh与ds之间形成环形平坦基部321(与轴的轴向方向正交)，并且使得当螺栓3引入穿过塑性轨道1的孔11时，杆部32的环形平坦基部321靠置在塑性轨道1的第一表面(如图2所示的上表面)上，并且防止螺栓3完全穿过塑性轨道1的孔11。
dts小于dsh，使得在dts与dsh之间形成支承基部331(与轴的轴向方向正交)，并且肩部33的轴向长度l等于塑性轨道1的厚度w，使得当螺栓3引入穿过塑性轨道1的孔11时，肩部33的支承基部331与塑性轨道1的与第一表面相反的第二表面(如图2所示的底表面)对准。
dmsi大于dts但小于dsh，使得当将金属片4插入穿过螺纹轴34(该螺纹轴34已经引入塑性轨道1的孔11中)时，金属片4部分地与肩部33的支承基部331接触并且部分地与塑性轨道1接触。
图5中所示的金属片4具有非圆形的外部形状，使得金属片4配装在塑性轨道1的第二侧部的凹部12中并且防止金属片4绕螺栓3旋转。在图5中，金属片4的外部形状是六边形，并且凹部12也是六边形的。显然，金属片4的形状可以是正方形、五边形、八边形或任何其他非圆形形状，只要凹部12具有使得其与金属片4配装而不可旋转的类似形状即可。
dag小于dts且小于dmsi，但是当在头部31与金属片4之间施加压力时，金属片4的径向变形(扩展)将引起金属片的孔41的边缘4进入环形槽35中，从而防止螺栓3的轴向运动(中心孔的直径减小，使得中心孔的最终直径dmsf小于dts)。同时，如图2和图3所示，塑性轨道1牢固地配装在金属片4的最外部分与杆部32的环形平坦基部321之间。
如图3所示，肩部33的支承基部331包括肋状部332，肋状部332压靠于金属片4，以防止金属片4相对于螺栓3旋转。
螺母5允许将组件(轨道1、滑轮2、螺栓3和金属片4)固定至车门的金属结构件6。
根据本发明，安装步骤如下：
a)将滑轮2放置在塑性轨道1的第一侧部上，其中，滑轮的轴向孔21与塑性轨道1的通孔11对准；
b)将螺栓3引入穿过轴向孔21和通孔11，直到杆部32的环形平坦基部321碰撞并且靠置在塑性轨道1的第一侧部上，同时肩部33保持容置在通孔11的内部并且肩部33的支承基部331保持与塑性轨道1的第二侧部对准为止。螺纹轴34从塑性轨道1的与第一侧部相反的第二侧部突出；
c)将金属片4插入穿过螺栓3的螺纹轴34，直到金属片4放置在塑性轨道1的凹部12的内部，从而保持金属片4部分地与螺栓3的肩部33的支承基部331接触并且部分地与塑性轨道1的第二侧部接触为止；
d)使用合适的压制工具，在螺栓3的头部31与金属片4之间施加压力以使金属片4变形，从而将金属片4的孔41的边缘推入螺栓3的环形槽35中。同时，塑性轨道1被压缩在金属片4与杆部32的环形平坦基部321之间。因此，金属片4、塑性轨道1和螺栓3(和滑轮2)在其之间牢固地固定，而不可能发生相对的轴向运动
作为安装过程的结果，获得了如图2所示的组件。
此外，在步骤d)中获得的组件可以借助于螺纹连接至螺纹轴上的螺母5而附接至金属结构件(例如，车门)。
在本文中，术语“包括(comprise)”及其派生词(诸如“包含(comprising)”等)不应被理解为排他的意义，也就是说，不应当将这些术语解释成排除所描述及限定的内容可以包括其他元件、步骤等的可能性。
另一方面，本发明显然不限于在此描述的具体实施方式，而是还涵盖本领域技术人员可以考虑到的在本发明的权利要求书中限定的总体范围内的任何变型(例如，关于材料、尺寸、部件、构型等的选择)。