用於壓緊球與第一構件的方法以及構件連接系統與流程

2023-06-26 09:21:11 1

本發明涉及一種根據權利要求1之特徵的、用於壓緊球與構件的方法以及一種根據權利要求12之特徵的構件連接系統。

背景技術：

具有球形連接元件的構件連接系統例如由DE 10 2012 206 938 B3或DE 10 2012 212 101 B3公開。在那裡使用如下的連接元件，該連接元件包括一個球或多個彼此連接的球。所述連接元件在此焊接到第一構件上。

技術實現要素：

本發明的任務在於，提供一種用於將連接元件與構件連接的替代方法以及一種基於該方法的構件連接系統。

所述任務通過權利要求1或12的特徵來解決。本發明的有利的設計方案和進一步改進方案可由從屬權利要求得出。

本發明的基本原理在於，將球這樣地插入設置在第一構件中的孔內，使得球的赤道平面近似或精確地在第一構件的中心平面中位於孔區域中，並且這樣壓緊設置在第一構件中的通孔的邊緣區域，使得第一構件的材料朝向球流動並且緊緊貼靠在球的外周上。由此，在第一構件和球之間產生摩擦鎖合以及附加地一定的形鎖合，從而球抗平移地且抗轉動地與第一構件相連接。

所述球也可稱為「連接元件」，或者球可以是包括其它元件的連接元件的一部分。術語「球」並非必須局限於數學意義上的精確球幾何形狀，而是也可包括類似球的元件。

根據本發明的連接元件如上所述地可包括一個單個球。替代於此，連接元件也可包括兩個或多個彼此連接的球。在包括兩個球的連接元件的情況下，也可稱為「雙球」。這樣的連接元件的各個球可彼此焊接或以其它方式彼此連接。但包括多個「子元件」的連接元件不必一定僅由球構成。也可想到如下的連接元件，該連接元件包括一個球或多個球，並且從所述一個球或所述多個球之一突出另一子元件、如螺栓、多邊形體等。

根據本發明的、用於壓入球或連接元件——該連接元件由一個球形成或該連接元件包括至少一個球——的方法可如下描述：

首先製備第一構件，該第一構件具有圓形的通孔。接著製備金屬球或者說連接元件，該連接元件包括至少一個球、尤其是金屬球。球的直徑最多等於通孔的直徑，但不能明顯小於通孔的直徑。通孔的內周因此達到球的外周。

然後將球這樣地放入通孔中，使得球的赤道平面近似或精確地位於第一構件的中心平面中。換言之，球在第一構件的兩側近似或精確同樣遠地從第一構件伸出。隨後，這樣地在通孔的邊緣區域中壓緊第一構件，使得第一構件的材料朝向球流動並且緊緊貼靠在球的外周上。

可規定，在壓緊第一構件時，第一構件的材料流向球的赤道平面上方的區域中和球的赤道平面下方的區域中並且緊靠在球上，從而除了摩擦鎖合之外，在第一構件和球之間產生一定的形鎖合。

根據本發明的一種進一步改進方案，所述壓緊藉助包括上模和下模的衝壓模具進行，其中，上模從第一構件的第一側並且下模從第一構件的與第一側相對置的第二側作用於第一構件。上模和/或下模可具有套筒或者說圓柱體的形狀。在上模的一個端面上和/或在下模的一個端面上可設有隆起狀的突出部，所述突出部在壓緊時被壓入第一構件中。通過這種隆起狀的突出部，在壓緊時輔助第一構件的材料流向球。

在壓緊時第一構件可置放於或貼靠在支撐模上。第一構件在壓緊時也可夾緊於支撐模和壓緊裝置之間，其中，支撐模和/或壓緊裝置分別具有大於上模和下模的孔或凹陷部。因此，上模可容納於壓緊裝置中並且下模可容納於支撐模中。

第一構件例如可以是金屬板。重要的是，第一構件的材料是具有足夠延展性的材料，該延展性允許壓緊、即在壓緊期間的流動。連接元件或球尤其可以是金屬球或鋼球。

一旦將一個單個球與第一構件壓緊，則可在壓緊之前或之後在該球上焊接至少一個另外的球。

如已經說明地可規定，待與第一構件壓緊的球在壓緊之前是包括至少兩個球的連接元件的一部分，或者是除了待與第一構件壓緊的球之外還具有其它部分的連接元件的一部分。

在壓緊第一構件與球後，可焊接所述球與第一構件。例如，所述球可通過閉合的環形縫與第一構件焊接。焊接例如可藉助遠離球設置的雷射焊接裝置進行。

為完整起見，還要進一步描述本發明的構件連接系統本身。按照本發明的構件連接系統包括第一構件，在該第一構件中設有通孔。由一個球形成的或包括至少一個球的連接元件同第一構件的通孔形成壓接，所述球在第一構件的兩側從第一構件伸出。

此外，構件連接系統包括第二構件，該第二構件具有通孔或容納口，連接元件或球伸入該通孔或容納口中。根據本發明，第二構件形鎖合地與壓入第一構件的通孔中的連接元件配合作用，使得這兩個構件在連接元件伸入設置在第二構件中的通孔或凹部中所在的位置上相對彼此對中。

通過這種方式，例如在車輛車身製造中可以以簡單且有效的方式使兩個待相互連接的車身部件非常精確地相對彼此定位。

根據本發明的一種進一步改進方案，設置在第二構件中的通孔或設置在第二構件中的凹部這樣確定尺寸，使得在插接這兩個構件時、即在連接元件插入第二構件的通孔或凹部中時形成夾緊連接。這兩個構件因此可通過連接元件相互夾緊或相互卡緊。

替代或補充於此，由塑料製成的卡夾元件也可卡裝到連接元件上。因此，第二構件本身不必一定卡裝到從第一構件突出的連接元件上。兩個構件之間的夾緊連接也可通過一個在這兩個構件接合之後卡裝到連接元件上的卡夾元件實現。在此情況下，所述構件通過卡夾元件保持在一起。

除了這種形鎖合的夾緊連接之外，兩個構件還可以按其它方式相互連接、如通過螺紋連接、焊接連接、鉚接連接等。

附圖說明

下面結合附圖詳細說明本發明。附圖如下：

圖1示出在壓緊之前插入第一構件的通孔中的球；並且

圖2示出在壓緊之後的球。

具體實施方式

圖1示出第一構件1，該第一構件例如可以是鋼板或鋁板。

第一構件1置放於支撐模2上並且藉助壓緊裝置3被壓靠到支撐模2上。第一構件1因此夾緊於支撐模2和壓緊裝置3之間。在支撐模2和壓緊裝置3中分別設有凹部2a或3a。所述凹部2a、3a例如可以是圓柱形的。

第一構件1具有圓柱形的通孔4。在通孔4中放入球5。該球5例如可以是鋼球。球5這樣放入通孔4中，使得球5的赤道平面6位於第一構件1的中心平面7中。因此，球5向上和向下大致或精確同樣遠地從第一構件1的通孔4伸出。

如由圖1可見，球5的直徑精確等於通孔4的直徑或僅略微小於通孔4的直徑。通孔4的邊緣因此達到球5的外周。

藉助套筒狀的上模8和套筒狀的下模9壓緊第一構件1與球5。上模8可縱向移動地設置在壓緊裝置3的凹部3a中。下模9可移動地設置在支撐模2的凹部2a中。

在上模8的一個端面上設有一個環繞的隆起狀的突出部8a。在下模9的一個端面上設有一個類似或相同的、環繞的隆起狀的突出部9a。

通過上模8和下模9相向移近，第一構件1在通孔4的邊緣區域中與球5壓緊。上模8和下模9的隆起狀的突出部8a、9a壓入第一構件中並且引起第一構件1的材料朝向球5流動。第一構件1的在壓緊時流動的材料緊緊貼靠在球5的外周上，由此在第一構件1和球5之間形成摩擦鎖合以及附加地一定的形鎖合。