专利名称：用于将塑料件固定到机动车车身的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将塑料件固定在机动车车身上的装置，所述装置具有设置在机动车车身上的内螺纹和插入内螺纹中的具有外螺纹的螺钉。
背景技术：
目前，在机动车的发展中，构造金属件和塑料件组合的车身的趋势逐渐上升。特别 是为了减轻重量，目标是由塑料制造挡泥板。但是，当在与挡泥板分离的由金属构成的车身 上安装所述塑料挡泥板时，会产生问题，即在安装到金属车身的过程中，必须固定塑料挡泥 板，使得在安装过程中，可能必须留意制造公差(例如间隙)，以在安装过程中在行驶方向 上和行驶方向的反向上(X方向上)以及在车身方向或远离车身的方向上(Y方向上)调整 挡泥板。此外，需要确保在机动车的使用寿命中，可以补偿金属和塑料不同的热膨胀系数。 为此，必须安装挡泥板，使得为了补偿金属车身的热变形，挡泥板可以向上和向下(即Z方 向上)补偿间隙。为此目前在机动车行业中，必须使用具有多个附加构件的非常复杂的钢构件，以 在固定位置以圆柱A的高度固定挡泥板，所述固定位置靠近机动车的底部和在机动车前门 附近，其中同时必须补偿关于高度的间隙补偿(例如，在Z方向上用于热膨胀的间隙补偿)。
发明内容
因此，本发明要解决的任务是向机动车提供一种尽量简单的用来固定塑料件(特 别是挡泥板)的装置，其中，在安装过程中，可以调整挡泥板与门之间在行驶方向上(X方 向)的和在朝向车身的方向上(Y方向，即侧向的)的车身距离，以实现将挡泥板设置成平 行于门的表面，并且可以保持挡泥板和门之间的间隙的必要尺寸。此外，挡泥板应当可以固 定在这个位置。这些都应当由机器人自动完成。此外，根据本发明的紧固装置应当能够向 上或向下(即Z方向上)补偿间隙，以补偿金属车身和塑料挡泥板之间不同的热膨胀。根据本发明，可以通过下列特征解决所述任务，即在所述用于将塑料件固定到机 动车车身的装置上，螺钉具有大号的头部或相应的垫圈，其中在螺钉的头部和机动车车身 之间设置圆柱形套筒，所述圆柱形套筒的内径明显大于螺钉的外螺纹的外径，并且其中另 一个圆柱形套筒通过其朝向内部的内边缘同轴连接，所述另一个圆柱形套筒的直径与前一 个套筒的外径形成配合，所述另一个套筒在其车身一侧端部终止于向外延伸的圆盘，所述 圆盘的外径大致与螺钉头或垫圈的外径一致，其中在塑料件中设置用于容纳所述装置的开 口，所述开口的内径大于所述另一个套筒的外径，但是小于垫圈或者大号的螺钉头的外径 和连接到所述另一个套筒的圆盘的外径。为此，优选在安装之前，所述另一个套筒通过薄边缘与所述前一个套筒连接，所述 边缘在轴向的载荷作用下断裂。这样，所述前一个套筒和所述另一个圆柱形套筒相互连接， 不存在损失的可能性，这充分简化了存储、操作和安装。或者对于上面所述，在安装之前，所述前一个套筒与所述另一个套筒通过胶合连接，其中执行胶连接使得胶连接在套筒的轴向的载荷作用下断裂。如果一个套筒和另一个 套筒分别制造，这个方案是优选的。套筒在安装之前已经可以通过压入配合保持在另一个套筒上。为了向着机动车车身或者远离机动车车身(在Y轴上)调整挡泥板，并且为了保 护所述挡泥板，优选螺钉与设置在车身上的内螺纹形成夹紧螺钉固定锁。由于简单的制造过程和成本优势，优选由钢制造圆柱形套筒和另一个套筒。为了在挡泥板上预安装根据本发明的装置，特别优选在安装之前通过星形穿孔垫 圈将螺钉保持在套筒内，所述垫圈具有比套筒更大的直径，所述垫圈连接到外螺纹在套筒 外部的背对螺钉头的一端，所述垫圈具有比套筒更大的直径。这样，根据本发明的装置可以连接到挡泥板，在最终安装车身的过程中，在车身处 所述装置可以与挡泥板一起使用，所述装置充分简化了操作和存储。或者对于上面所述，在安装之前，可以通过塑料环或泡沫橡胶环将螺钉保持在套 筒中，所述塑料环和泡沫橡胶环在外螺纹背对螺钉头的一端注射成型，并且具有比套筒更 大的直径。这也能够在最终将挡泥板安装到车身之前在挡泥板处预安装。如果圆柱形套筒和另一个套筒都是由一块坯料通过冷成型过程制造的，可以实现 特别节省成本的制造根据本发明的装置。如果圆柱形套筒和另一个套筒是由塑料制造的，也可以特别节省成本的制造根据 本发明的装置。为此，通过在注射成型过程中将圆柱形套筒和另一个套筒同时制造为一个注射成 型构件，制造可以进一步简化。
下面参考附图中所示示例实施例更加详细的描述本发明图1是根据本发明的用于将塑料挡泥板固定到机动车车身的装置在安装过程开 始的截面图；和图2是根据图1的装置在安装过程中，其中通过箭头在X、Y和Z方向示出了间隙 补偿的不同可能性。
具体实施例方式图1示出了根据本发明的用于将塑料挡泥板固定到机动车车身的装置处在开始 将挡泥板10安装到车身12的时候。为了固定挡泥板10，在车身12上设置内螺纹14。如 图1所示，刚刚开始将螺钉16拧进所述内螺纹14中。为此，螺钉16具有外螺纹18。在这 种情况下为了固定挡泥板10，螺钉16具有大号的头部20。或者其中也可以提供通常的螺 钉和附加的具有合适直径的垫圈。当受到图中向上作用的安装阻力之后，螺钉头或垫圈分别固定挡泥板10。为此，在挡泥板10和车身12之间使用根据本发明的装置的关键部件。所述部件 是两端开口的中空的圆柱形套筒22，其中在所述套筒22的背对车身的外部边缘处，设置圆 柱形套筒24，所述套筒24优选通过胶合或压入配合的薄边缘固定。套筒24也形成具有开 口端的中空的圆柱形，其中套筒24的内径略大于套筒22的外径。套筒24的高度优选与套筒22的高度基本一致。套筒24在朝向车身的一侧向外终止于圆盘26，所述圆盘在安装状 态下防止挡泥板10在图中向下运动的方向上相对于车身12移动。为此，套筒24和套筒22 优选由钢构成，其中特别优选的是套筒和另一个套筒同时通过单冷成型过程由一块坯料制 造的制造过程。为此，特别推荐这些已经以生产盲孔铆钉螺母闻名的过程作为制造过程。假如螺钉在安装之前必须固定在装置上，或者假如需要在车身上安装挡泥板之前 固定装置确保在挡泥板处防损，那么推荐通过垫圈将螺钉固定在套筒22中，所述垫圈穿孔 成星形，具有比套筒22更大的直径，并连接到外螺纹18上的套筒22外部的外螺纹18的端 部。或者对于上面所述，也可以通过塑料环或泡沫橡胶将螺钉固定在套筒22中，在外 螺纹18背对螺钉头20的一端，将所述塑料环或泡沫橡胶安装在外螺纹18上。参考图2，必须说明在安装根据本发明的装置的过程中和可能通过根据本发明的 装置的间隙补偿的过程中的经过。图2示出了部分安装之后的状态。螺钉16已经在很大程度上拧进了内螺纹14中。 挡泥板10分别保持在大号的螺纹头20或相应的垫圈和连接到套筒24的圆盘26之间，有 间隙，其中在挡泥板10中设置开口 28，所述开口的内径明显大于套筒24的外径，但是分别 小于圆盘26的外径和大号的螺钉头20或相应的垫圈的外径。这样，在X方向或Z方向上的必要的间隙也分别通过螺钉16的外径18和套筒22 的特别大的内径之间的间隙保持在挡泥板10和套筒24之间。可以根据螺钉16旋进内螺 纹14中的距离来调整通过这些方法在Y方向上(即分别在车身方向或远离车身的方向上) 的调节。一旦螺钉16与套筒24接触之后继续旋转，套筒24和套筒22之间的边缘或者是 在这个位置提供的胶接分别就破裂。或者，可以通过压入配合将套筒24保持在套筒22上。 之后在继续紧固螺钉16的过程中，在套筒22的外表面上推动套筒24。一旦停止拧入螺钉 16，这个过程就停止。这样，在Y方向上调整了挡泥板。在根据图1的状态下，也可能向前和向后(即，在X方向)调整来精确调整挡泥板 和门之间的间隙的大小。这个间隙产生在外螺纹18的外径和套筒22的内径之间，所述套 筒22的内径选为明显大于外螺纹18的外径。但是，如果充分紧固螺钉16，然后通过套筒24 和套筒22转移到车身12的预应力足够在所调整的位置保持根据本发明的装置。如果开口 28是适当方向上的细长开口，然后，可以在套筒24的外径和挡泥板10上的开口 28或细长 开口 28的内径之间保持Z方向上的用于补偿不同的热膨胀的必要间隙。本发明的特殊优点是导致只有一个元件是必需的，可以仅利用一个安装步骤 (即，拧紧螺钉16)实现相应的调整和紧固，所述必需的元件即套筒22和套筒24的组合，所 述套筒可以由单块坯料通过已知制造过程利用单冷成型过程来制造。此外，如前文所述，由 于可以由一块坯料利用单冷成型过程生产根据本发明的装置，所以可以非常节省成本的制 造根据本发明的装置。例如，从盲孔铆钉螺母的制造能了解相应的制造过程。为此，通常使用底切锻造工具或附加的剪切过程，所述工具或过程与具有锥形末端的螺钉一起使用。此外，只需要具有 大号头部的螺钉或具有合适的垫圈的标准螺钉。此外，通过将螺钉插入套筒和另一个套筒 的组合物中，并且利用星形穿孔垫圈或塑料环将螺钉保持在这个位置，可以将根据本发明 的紧固装置预装在挡泥板上，所述垫圈连接到螺钉上并且具有比套筒22大的直径，将所述塑料环注射在外螺纹的合适位置上。在市场上已经可以获得名称为“Starlock ”的相应的 星形穿孔垫圈。对于名称为“Nystop ”的共同注射的塑料环也是如此。因此，通过本发明可以得到下列优点为了补偿公差和紧固挡泥板，只需要一个元件，所述公差用于确保补偿热张力的 间隙。特别是由于只利用已知冷成型过程或注射成型方法生产必须的元件，为此根据本发 明的方案明显成本更低。优选的，可以由塑料制造套筒22和套筒24的组合。为此，如果套筒和另一个套筒 在一个注射成型过程中作为单个注射成型的元件来生产，为了简化生产，这是特别优选的。本发明还明显使在车身上固定挡泥板更容易。即可以通过单个安装步骤完成固 定，即拧紧螺钉，其中根据螺钉拧入的距离完成在Y方向上的调整。此外，可以在挡泥板上预装根据本发明的装置，这明显方便了存储和操作。
最后，必须说明通过本发明使用单个构件(即可单独生产的套管22和套筒24的 组合)，能够调整紧固和补偿热间隙。
权利要求
一种用于将塑料件(10)固定到机动车车身的装置，所述装置具有设置在车身(12)上的内螺纹(14)和插入所述内螺纹(14)中的具有外螺纹的螺钉(16)，特征在于所述螺钉(16)具有大号的螺钉头(20)或相应的垫圈，其中在所述螺钉头(20)和车身(12)之间设置圆柱形套筒(22)，所述套筒的内径明显大于所述螺钉(16)的外螺纹(18)的外径，并且其中圆柱形套筒(24)通过其朝向车身(12)的内边缘同轴连接到所述套筒(22)的背对车身(12)的外边缘，所述圆柱形套筒(24)的内径与所述套筒(22)的外径形成配合，所述圆柱形套筒(24)在其车身一侧端部终止于向外延伸的圆盘(26)，所述圆盘的外径大致分别与所述螺钉头(20)或垫圈的外径一致，其中在所述塑料件(10)上设置用于容纳所述装置的开口(28)，所述开口的内径大于所述套筒(24)的外径，但是分别小于所述垫圈或大号螺钉头(20)的外径和连接到所述套筒(24)的所述圆盘(26)的外径。
2.根据权利要求1所述的装置，特征在于安装之前，所述套筒(24)通过边缘与所述套筒(22)连接，所述边缘在所述套筒(24) 的轴向上的载荷作用下破裂。
3.根据权利要求1所述的装置，特征在于安装之前，所述套筒(24)通过胶合与所述套筒(22)连接，其中胶合连接设计成在所述 套筒(24)的轴向上的载荷作用下破裂。
4.根据权利要求1所述的装置，特征在于安装之前，所述套筒(24)已经通过压入配合保持在所述套筒(22)上。
5.根据权利要求1到4中任一权利要求所述的装置，特征在于所述螺钉(16)和设置在所述车身(12)上的所述内螺纹(14)形成确保安全的夹紧螺钉。
6.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，特征在于所述套筒(22)和所述套筒(24)由钢构成。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的装置，特征在于安装之前，所述螺钉(16)通过星形穿孔垫圈保持在所述套筒(22)中，所述垫圈具有比 所述套筒(22)更大的直径，并且连接到所述外螺纹(18)在所述套筒(22)外部的背对螺钉 头的一端。
8.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，特征在于安装之前，所述螺钉(16)通过塑料环或泡沫橡胶保持在所述套筒(22)中，所述塑料环 注射成型在所述外螺纹(18)上，所述塑料盒和泡沫橡胶都具有比所述套筒(22)更大的直 径，并且连接到所述外螺纹(18)背对所述螺钉头(20)的一端。
9.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的装置，特征在于所述套筒(22)和所述套筒(24)共同由一块坯料通过冷成型过程制造。
10.根据权利要求1到5中任一权利要求所述的装置，特征在于所述套筒(22)和所述套筒(24)由塑料构成。
11.根据权利要求10所述的装置，特征在于所述套筒(22)和所述套筒(24)通过注射成型工艺制造成一个注射成型构件。
全文摘要
本发明涉及一种用于将塑料件(10)固定到机动车车身(12)的装置，所述装置具有形成在车身(12)上的内螺纹(14)和具有外螺纹(18)以及大号头部(20)的螺钉(16)，所述螺钉(16)插入内螺纹(14)，其中圆柱形套筒(22)设置在螺钉头(20)和车身(12)之间，所述圆柱形套筒(22)的内径明显大于螺钉(16)的外螺纹(18)的外径，其中圆柱形套筒(24)是通过其朝向车身(12)的内边缘同轴连接到套筒(22)的背对车身(12)的外边缘，圆柱形套筒(24)的内径与套筒(22)的外径形成配合，圆柱形套筒(24)在其车身一侧端部终止于向外延伸的圆盘(26)，所述圆盘的外径大致与螺钉头(20)的外径一致，其中在塑料件(10)中设置用于容纳所述装置的开口(28)，所述开口(28)的内径大于套筒(24)的外径，但是小于平垫圈或大号的螺钉头(20)的外径和连接到套筒(24)的圆盘(26)的外径。
文档编号B60R19/18GK101827732SQ200880112097
公开日2010年9月8日 申请日期2008年7月24日 优先权日2007年8月16日
发明者托尔斯特恩·施瑞尔 申请人:阿久曼特有限公司