固定爪的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的固定爪。
【背景技术】
[0002]在汽车制造中以及在其它技术领域中存在在结构上尽可能简单且在制造技术上尽可能简单的待制造的连接技术的趋势。在这方面例如参见DE 102008038747 Al、DE 102009049602 B3、DE 102010028322 AU DE 102010028323 AU DE 102010030964 Al、WO 2012031652 AU DE 102010041356 AU DE 102010042803 AU DE 102010063717 AU DE102011080317 Al 或 DE 102012206938 B3。
【发明内容】
[0003]本发明的任务在于，提供一种在结构上简单且成本低的固定元件，借助该固定元件可以以简单的方式并且利用小的安装力来形成具有高强度的构件连接件。本发明的另一任务在于，提供一种具有这种类型的固定元件的构件连接件。
[0004]该任务通过权利要求1或31的特征来解决。
[0005]本发明的基本原理在于一种“爪状的固定元件”(下面也称为“固定爪”)，其包括圆环部段，至少两个、优选三个、四个或更多个弯曲弹性的舌状元件从该圆环部段的径向内侧朝向固定爪的上侧倾斜向内上伸出。
[0006]舌状元件具有自由端部。舌状元件的自由端部界定或定义了固定爪的中心开放区域。固定元件可从固定爪的下侧插入并且在舌状元件的各自由端部之间被夹紧。固定元件可以是具有球形或类球形头部的固定元件。但原则上也可设想可插入固定爪的中间开放区域中的其它类型构造的固定元件。
[0007]已经提到的舌状元件通过缝槽彼此隔开，这些缝槽从圆环部段附近的区域大致径向向内延伸。可规定的是，设置在舌状元件之间的缝槽的径向外端部被倒圆角。
[0008]另外可规定的是，舌状元件朝向其自由端部逐渐变细。舌状元件的自由端部例如可构造成倒凸圆角的。作为替代方案，舌状元件的自由端部例如也可构造成直的，使得这些自由端部相对于固定爪的中间开放区域“相切地”延伸。作为替代方案可规定的是，舌状元件的自由端部构造成凹的。舌状元件自由端部的凹的形状具有如下优点:如果夹紧于这些自由端部之间的固定元件构造成球形，则这些自由端部可紧贴在固定元件的外部轮廓上。
[0009]根据本发明的一种扩展方案，舌状元件倾斜地从圆环部段伸出。“倾斜”意味着，各舌状元件分别与由圆环部段构成的平面形成一个确定的角度。实验已表明有利的是，该角度在介于10°和40°之间的范围内。特别有利的是，该角度在介于20°和30°之间的范围内。在一种具体的实施例中例如可规定，舌状元件和圆环部段所形成的角度为28°或更大。
[0010]根据本发明的一种扩展方案，舌状元件沿圆环部段的圆周方向均匀分布地设置。这些舌状元件尤其是可构造成相同的。如已提及的，设有至少两个舌状元件。从强度角度看有利的是，设有正好三个或正好四个舌状元件。但原则上也可设置五个或更多个这种类型的舌状元件。
[0011]固定爪可由金属、尤其是由金属板制成。这些固定爪例如可由钢板冲裁出，其中，在冲裁之后如上述那样使舌状元件向上弯曲。
[0012]根据本发明的一种扩展方案，多个沿圆环部段的圆周方向分布地设置的“伞状环部段”从圆环部段径向向外伸出。两个沿圆周方向相继的伞状环部段在此分别通过一个沿径向方向延伸的伞状环缝槽彼此隔开。固定爪通过伞状环部段被赋予附加的弹性。伞状环部段具有类似于板簧或盘簧的功能，即这些伞状环部段在固定爪的装配状态中压靠构件。
[0013]伞状环缝槽的径向内端部可被倒圆角。
[0014]根据本发明的一种扩展方案规定，伞状环缝槽沿圆周方向相对于设置在各舌状元件之间的缝槽错开。
[0015]优选各伞状环部段从圆环部段倾斜向下伸出，由此得到固定爪的“帽状”形状。
[0016]可规定的是，伞状环部段的数量等于或大于舌状元件的数量。
[0017]如果固定爪由钢制成，则有利的是，对该固定爪作表面硬化处理。另外可规定的是，固定爪涂覆有涂层材料、如防腐涂层和/或电绝缘涂层。
[0018]代替金属，固定爪例如也可由塑料制成。重要的是，固定爪具有一定的最小弹性。
[0019]根据本发明的一种扩展方案规定，固定爪是独立的连接元件而不是其它部件或其它构件的整体组成部分。但决不排除后者。固定爪本身当然也可以是其它部件或其它构件的整体组成部分或者可与其它部件或其它构件连接。
[0020]本发明的另一重要方面是具有如上所述的固定爪的构件连接件。这种类型的构件连接件包括(第一)构件连同公固定元件，该公固定元件从第一构件伸出。公固定元件可被分为第一部段和与第一部段连接或者说连接到第一部段上的第二部段。公固定元件经由第一部段直接与第一构件连接。公固定元件可经由第一部段、例如一件式地与第一构件连接或者焊接到第一构件上或者以其它方式与第一构件连接。根据本发明，连接到第一部段上的第二部段具有球形或类球形的形状。
[0021]第一部段同样可具有球形或类球形的形状。在该情况下，公固定元件由两个彼此连接、例如彼此焊接的球或球形元件(所谓的“双球”)构成。
[0022]但情况并非必须如此。第一部段例如也可构造成销状或者说圆柱体状或诸如此类的。球状或球形的第二部段优选以头部形式从第一部段伸出。
[0023]固定爪这样卡到公固定元件、尤其是公固定元件的球形或类球形的第二部段上，使得舌状元件的自由端部在第一构件的上侧面和球形或类球形部段的赤道面之间的区域中从下方出发倾斜地贴靠在球形或类球形的部段上。基于在赤道面下方的贴靠位置得到形锁合或者说反扣，这导致在原则上仅能通过破坏固定爪或借助于适合设计的专用工具才能将固定爪从公固定元件上拉开。
[0024]根据本发明的一种扩展方案规定，所述构件连接件包括第二构件，该第二构件又具有通孔，公固定元件延伸穿过该通孔。
[0025]可规定的是，至少圆环部段和/或伞状环部段在第二构件的通孔附近的区域中在第二构件的背离第一构件的一侧上(弹簧状地)贴靠在第二构件上。圆环部段和/或伞状环部段因而抵制第二构件从第一构件拉开。由于固定爪的形状，作用于第二构件上的拉开力被转换为沿舌状元件的纵向方向作用的力，并且所述力在舌状元件的自由端部上被公固定元件的球形或类球形的第二部段支承。由此产生反作用于拉开力的自锁。
[0026]按本发明的构件连接件可应用在许多技术领域中。可设想例如在车辆制造中、尤其是在车辆车身制造中的多种应用。相应地，第一和/或第二构件例如可以是第一或第二车辆车身部件。
【附图说明】
[0027]下面结合附图详细说明本发明。在附图中:
[0028]图1不出本发明的基本原理的不意图；
[0029]图2示出舌状元件的倾斜位置角度的含义；
[0030]图3示出具有通孔的第二构件，双球穿过该通孔；
[0031]图4示出具有卡上的固定爪的图3的实施例；
[0032]图5示出根据本发明的构件连接件的放大图；
[0033]图6示出具有两个弹性元件的固定爪的一种替代实施例；
[0034]图7示出具有四个弹性元件的固定爪；
[0035]图8示出具有四个弹性元件的变型设计的固定爪；
[0036]图9示出具有四个弹性元件的固定爪的另一种替代方案；
[0037]图10示出具有附加的伞状环部段的固定爪；
[0038]图11示出图11的实施例的一种变型方案；并且
[0039]图12示出固定爪的另一种变型方案。
【具体实施方式】
[0040]图1示出本发明的基本原理的示意图。在第一构件I上焊接“公固定元件”2，该第一构件例如可以是(钢)板、如车辆车身的车身部件。所述公固定元件2在此由两个彼此焊接的球2a、2b构成。球2a焊接到构件I的上侧上。延伸经过球2a、2b的两个中心的直线3在球2a的支承点处垂直于构件I。
[0041]在第一构件I上安置有第二构件4。第二构件4具有通孔5，该通孔的直径大于公固定元件2的两个球2a、2b的直径。公固定元件2穿过通孔5，其中，球2b完全位于第二构件4的背离构件I的上侧面4a上方。
[0042]两个构件1、4借助于在此构造为“双球”的公固定元件和固定爪6被夹在一起。在图1中仅示意性示出的固定爪具有一个大致平面的圆环部段7以及两个弯曲弹性的舌状元件 8a、8b。
[0043]在图1中示出在三个不同位置、S卩(从上方起)初始位置、中间位置和接合位置的中的固定爪6。
[0044]从初始位置出发，利用力F将固定爪6压到球2b上，这导致舌状元件8a、8b弹性向上弯曲(这通过箭头9a、9b示出)。舌状元件8a、8b的自由端部8c、8d在球2b的外圆周上向下滑动经过该球的赤道面10。
[0045]当固定爪6以其圆环部段7靠放在第二构件4的上侧面4a上时，舌状元件8a、8b从圆环部段7倾斜向上突出，在此，舌状元件8a、8b的自由端部8c、8d在第二构件4的上侧面4a和球2b的赤道面10之间的区域中从下方倾斜地贴靠在球2b的外圆周上。由此形成形锁合。
[0046]通过固定爪6锁止了第二构件4从第一构件上的拉开，这通过力F1示出。拉开力F1经由圆环部段7传递到固定爪上并且经由舌状元件8a、8b沿舌状元件8a、8b的纵向方向或者说经由舌状元件的自由端部8c、8d导入公固定元件2的球2b中并且由该球支承。因为舌状元件8a、8b不会自动向上弯曲，所以防止了第二构件4从第一构件I上拉开。
[0047]实验已表明有利的是，如图2所示，在由圆环部段7构成的平面11和舌状元件(在图2中仅示出舌状元件Sb)之间的角度α在介于10°和40°之间的范围内、优选在介于20°和30°之间的范围内。在图2所示的实施例中角度α约为25°。
[0048]图3示出按本发明的布置系统的局部，其中，具有孔5的构件4这样安置到构件I上，使得从构件I伸出的“双球”(相应于公固定元件2)以其上部的球2a穿过孔5。图4示出“完成的”构件连接，其中，固定爪6卡到球2a上，该固定