連接裝置、車輛座椅、用於生產連接裝置的方法以及用於連接兩個部件的方法與流程
2024-04-09 05:03:05 3
本發明涉及用於將第一部件連接至第二部件的連接裝置，其中，連接裝置具有螺釘，螺釘具有螺釘頭和螺紋杆，螺紋杆具有外螺紋。本發明還涉及車輛座椅、用於生產連接裝置的方法以及用於將第一部件連接至第二部件的方法。
背景技術：
在現代化製造業中，重要的是以規定方式對能夠承受高應力和高載荷的螺紋連接部進行緊固，以便在螺紋連接部中達到最小預緊力。如果該最小預緊力減小，則螺紋連接部載荷不足並且可能鬆動。另一方面，必須不超過預定的最大預緊力，否則螺紋連接部載荷過大，並且可能過早地疲勞或斷裂。因此，目標在於實現儘可能地接近使螺紋連接部緊固時的預緊力的容限。
de10001857a1公開了一種通用型連接元件，該連接元件的形式是用於螺紋連接的螺釘，該連接元件具有位於它的抵接面上的凸部以及沿徑向更靠外的表面區。凸部的高度和橫截面的尺寸設置成這樣：在緊固螺紋連接部的過程中，凸部彈性地或塑性地變形至如下程度：當達到特定的預緊力時，沿徑向靠外的表面區形成抵接。
此外，de102004020676a1公開了用於將緊固元件附接至片狀金屬部件的方法和裝置，其中，為了實現永久性連接，在連接處理中，藉助加壓工具將片狀金屬部件壓入螺釘或螺母的凹槽中。
de102010047636a1公開了將功能元件連接至直徑較大的突緣以及對中部分，突緣形成附接面，對中部分設置在附接面中並從突緣伸出，其中，在對中部分的周圍以及附接面的鄰近區域設置能夠在壓力下固化的粘合劑。
de8420217u1公開了一種螺釘，該螺釘具有軸向彈性環狀突緣，該突緣可操作地連接至殼體部分，以提供密封的螺釘通道。
技術實現要素：
目的
本發明基於如下目的：利用本文開頭部分提及的類型的連接裝置將第一部件連接至第二部件，並且提供對應的車輛座椅。本發明的另一個目的是提供用於生產根據本發明的連接裝置的方法以及用於將第一部件連接至第二部件的方法。
方案
根據本發明，利用用於將第一部件連接至第二部件的連接裝置實現上述目的，該連接裝置具有螺釘，螺釘具有螺釘頭和螺紋杆，螺紋杆具有外螺紋。連接裝置還具有第一部件，第一部件具有配對連接片，其中，配對連接片具有支撐面和箍環(collar)。在支撐面中形成環繞箍環的凹部。在螺釘頭的面向箍環的底面上設置凸部，其中，在螺釘的配合狀態下，凸部可操作地連接至配對連接片的支撐面中的凹部，特別是第二部件設置在凸部與凹部之間。可以將凸部與凹部之間的可操作連接具體地理解為凸部與第二部件之間的相互作用以及第二部件與第一部件中的凹部之間的相互作用所合成的整體效果。
可以採取如下措施：藉助拉拔處理和/或衝壓處理，製造出配對連接片，特別是支撐面中的箍環和凹部。這樣產生如下優點：可以在製造配對連接片期間，優選地在形成處理(該處理賦予配對連接片期望的最終形狀)期間，生產出配對連接片，而無需進一步複雜的作業步驟和加工操作。這樣，不僅能夠有利於節約製造配對連接片的時間，而且使要由製造機械的操作者執行的手工操作的數量最小化。由於存在後者，還能夠特別有利於使製造配對連接片的過程中可能的誤差原因的數量最小化。
根據連接裝置的其他示例性構造，第二部件能夠固定在螺釘頭與支撐面之間。在這種情況下，第二部件與螺釘頭的底面之間以及第二部件與第一部件的配對連接片的支撐面之間的壓力分布在較大面積上，並且有利於增大連接裝置的預緊力。在這種情況下，可以優選地採取如下措施：第二部件能夠由被旋入第一部件中的螺釘固定，特別是保持第二部件與第一部件對準，由此提供將第一部件連接至第二部件的簡單可行方案，而且這樣使得第二部件圍繞螺釘對準並對中。
此外，使凹部與螺釘上的凸部配合的措施產生如下優點：當沿螺釘的橫向觀察時，關於張力和/或剪切力，能夠實現特別良好的形狀配合。這特別是由第二部件壓入凹部中的部分的側向接合以及產生並在更大的表面積上分布的形狀配合促成的。
可以單獨地或相互結合地實施的連接裝置的其他優選構造是從屬權利要求的主題。
根據連接裝置的第一種示例性構造，配對連接片由金屬片材製造。在這種情況下，特別有利的是採用成形方法和/或成型方法，特別是拉拔處理和/或衝壓處理。
根據連接裝置的其他示例性構造，配對連接片的成型箍環區域中具有內螺紋，用以優選地與螺釘的外螺紋相配合。這樣產生設置螺釘與配對連接片的連接所需要的預緊力的簡單可行方案。
根據連接裝置的其他示例性構造，螺釘具有外螺紋，該外螺紋被設計成當安裝螺釘時切入配對連接片的箍環的內表面中。
根據連接裝置的其他示例性構造，在螺釘的配合狀態下，凸部定位成與支撐面中的凹部對置，換句話說，支撐面中的凹部以對準螺釘頭上的凸部的方式設置，結果，可以進一步促進螺釘上的凸部與配對連接片中的凹部之間的相互作用。
根據連接裝置的其他示例性構造，凸部與螺釘的螺紋杆的軸線(特別是旋轉軸線)共軸地延伸。
根據連接裝置的其他示例性構造，凸部在環繞方向上中斷。這樣產生如下可能性：以有針對性的方式影響螺釘頭的底面上的以及配對連接片的支撐面上的局部載荷和/或應力，從而可以局部地實現更大的載荷，還可以局部地減小載荷。
根據連接裝置的其他示例性構造，凸部在環繞方向上連續地延伸。連接裝置的這種構造使得螺釘上的凸部在周向上的壓力分布特別均勻。
根據連接裝置的其他示例性構造，螺釘頭的底面上的凸部的輪廓與配對連接片的支撐面中的凹部的輪廓相配合。凸部的輪廓優選地在它的高度和/或它的寬度和/或它的半徑方面不同於凹部的輪廓的尺寸。
根據連接裝置的其他示例性構造，這裡還可以採取如下措施：由於存在螺釘頭上的凸部和支撐面中的凹部，第二部件具有剖面變形部。這樣產生如下優點：由於第二部件固有的剛性，在凸部和凹部的區域中，預緊力可能局部地增大。此外，由於存在凸部或凹部，提供更大的表面積，連接裝置的預緊力可以分布在該表面積上，其中，特別有利於通過第二部件的表面接觸來充分利用該更大的表面積。第二部件的剖面變形部可以通過變形而與凸部及凹部的輪廓相配合，從而在這種情況下，利用連接裝置實現第一部件與第二部件之間的大範圍接觸。
根據連接裝置的其他示例性構造，在配合狀態下，螺釘設置在車輛座椅上，並且尤其可以採取如下措施：至少將第一部件作為車輛座椅的一部分，特別是車輛座椅的由金屬片材製成的結構部件的一部分。第二部件可以類似地是車輛座椅的由金屬片材製成的結構部件，或者是由金屬片材或某些其他材料製成的附加部分。
還利用如下車輛座椅實現本發明的目的：該車輛座椅具有第一部件和第二部件，第一部件和第二部件藉助根據本發明的連接裝置固定。結果，藉助高強度的連接裝置，可以有利於製造重量減小的車輛座椅。
還利用用於生產根據本發明的連接裝置的方法實現本發明的目的，該方法的特徵在於，使用拉拔處理和/或衝壓處理在第一部件中形成的配對連接片。
使用拉拔處理和/或衝壓處理形成配對連接片，特別是支撐面中的箍環和凹部，結果，獲得如下優點：可以在製造配對連接片期間，優選地在形成處理(該處理賦予配對連接片期望的最終形狀)期間，生產出配對連接片，而無需進一步的複雜作業步驟和加工操作。這樣，不僅能夠有利於節約製造配對連接片的時間，而且使要由製造機械的操作者執行的手工操作的數量最小化。由於存在後者，還能夠特別有利於使製造配對連接片的過程中可能的誤差原因的數量最小化。
還利用如下方法實現本發明的目的：藉助上述連接裝置將第一部件連接至第二部件，其中，第二部件由被旋入第一部件中的螺釘固定。
此外，在這種情況下，由於存在螺釘頭上的凸部和支撐面中的凹部，第二部件可以產生剖面變形部。
可選地，第二部件可以具有預成型的變形部；在裝配連接裝置期間，該變形部被引入第一部件中的凹部中，以便使第二部件相對於第一部件對準。
附圖說明
在下文中利用附圖來更詳細地描述本發明的構造之前，首先應該注意的是，本發明不限制於文中描述的部件或文中描述的方法步驟。此外，文中使用的術語也不具有限制性，而僅具有示例性特徵。在說明書和權利要求書中，在以下內容中使用單數的地方，在各種情況下也包括複數的情況，只要上下文中沒有明確地排除這種情況即可。
在下文中藉助附圖所示的優選示例性實施例來更詳細地解釋本發明。然而，本發明不限制於該示例性實施例。在附圖中，
圖1示出處於裝配狀態下的連接裝置的可能的構造的剖視圖；以及
圖2示出根據本發明的車輛座椅的示意圖。
為了實現本發明的各種構造，以上說明書、權利要求書和附圖中公開的特徵——個別而言以及組合而言——都可能是很重要的。
具體實施方式
圖1示出如下情況：利用連接裝置將第一部件2連接至第二部件3。
連接裝置具有螺釘1，螺釘具有螺釘頭10和螺紋杆11，螺紋杆具有外螺紋12。此外，連接裝置具有第一部件2，第一部件具有配對連接片20，其中，配對連接片20具有支撐面21和箍環23。在第一部件2的支撐面21中，形成環繞箍環23的凹部22。在螺釘頭10的面向箍環23的底面13上形成環狀凸部14。在螺釘1的配合狀態下，凸部14可操作地連接至配對連接片20的支撐面21中的凹部22，特別是第二部件3設置在凸部與凹部之間。此外，在螺釘頭10中設置有插座15，該插座設置成收納和/或連接至用於螺釘1的旋入裝置(未示出)。插座15可以實施為例如六邊形的樣式。
藉助拉拔處理和/或衝壓處理，在第一部件2中製造出配對連接片20。在當前情況下，還在箍環23中設置內螺紋24，該內螺紋24與螺釘1上的外螺紋12配合。可選地，可以採取如下措施：箍環23實施為不具有螺紋，而螺釘1具有對應的自攻絲外螺紋12，因而當安裝螺釘1時，螺釘自動地切入箍環23的內壁的平滑面中並緊固在該平滑面中。為了將第二部件3連接至第一部件2，螺釘1穿過第二部件3中的貫通開口30並旋入箍環23的內螺紋24中。
還可以採取如下措施：將凸部14定位成與支撐面21中的凹部22對置，特別是與配對連接片20的支撐面21相對應。
在當前情況下，配對連接片20是由金屬片材(特別是成形部分)製成的部件。
凸部14構造成環狀樣式並與螺釘1的軸線a共軸地延伸，螺釘的軸線與大致圓柱狀螺紋杆11的旋轉軸相對應。類似地，儘管圖中所示的凸部14構造成在環繞方向上連續的樣式，但也可以在環繞方向上中斷。
從圖1還可以看出，在螺釘1的配合狀態下，螺釘頭10的底面13上的凸部14與配對連接片22的支撐面21中的凹部22相互作用，或者可操作地連接至凹部22，從而能夠利用凸部14局部地施加在凹部22的區域中的力，將要藉助連接裝置來固定的第二部件3壓入凹部22中。在這種情況下，由於螺釘頭10上的凸部14與支撐面21中的凹部22的相互作用，第二部件3產生剖面變形部32。優選地，第二部件3具有至少部分地預成型的變形部32；在裝配連接裝置期間，變形部被引入第一部件2中的凹部22中，以便將第二部件3相對於第一部件2定向。變形部32以及由螺釘頭10與支撐面21之間的夾緊作用施加在第二部件3上的力使得第一部件2與第二部件3之間形成力配合連接，並且在凸部14、變形部32和凹部22之間形成形狀配合連接。
此外，要藉助連接裝置來固定的第二部件3被夾持在螺釘頭10與支撐面21之間。
圖2所示的車輛座椅100具有第一部件2和第二部件3，第一部件和第二部件藉助根據本發明的連接裝置固定並優選地連接在一起。由於視圖的原因，所以沒有明確地示出連接裝置。例如，第二部件3可以是用於車輛座椅100的靠背的蓋子，它能夠藉助螺釘1固定至作為第一部件2的車輛座椅的靠背的結構部分。
儘管在附圖和以上說明中詳細地描述本發明，但應該理解的是，說明書是示意性和示例性的，而不是限制性的。具體地說，不應該認為附圖所示的各個元件的比例的選擇是必要的或限制性的。此外，本發明尤其不限制於以上論述的示例性實施例。根據以上公開內容、附圖和權利要求書，本領域的技術人員能夠想到本發明的其他變型及其實現方式。
權利要求書中使用的諸如「包括」、「具有」、「含有」、「包含」等措辭不排除其他元件或步驟。使用不定冠詞的情況不排除複數的情況。單個裝置能夠執行權利要求書中提及的多個單元或裝置的功能。
附圖標記列表
1螺釘
10螺釘頭
11螺紋杆
12外螺紋
13底面
14凸部
15插座
2第一部件
20配對連接片
21支撐面
22凹部
23箍環
24內螺紋
3第二部件
30貫通開口
32變形部
100車輛座椅
a軸線