CN112283232A - 将力从紧固元件导入塑料组件的***以及制造***的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将力从紧固元件(6)导入塑料组件(4)中的***(1)，其包括塑料组件(4)、嵌入塑料组件(4)的力限制元件(5)、用于将塑料组件(4)紧固在主体上的紧固元件(6)，其中，所述紧固元件(6)构造成可以引导穿过力限制元件(5)，并且其中，所述塑料组件(4)具有保持器件(7)，所述保持器件设置成至少部分突出到力限制元件(5)的内部(8)中，以便固定穿过力限制元件(5)引导的紧固元件(6)。本发明还涉及一种用于制造本发明的***(1)的方法，其包括如下步骤：提供力限制元件(5)，将力限制元件(5)嵌入塑料组件(4)，并且将紧固元件(6)引导穿过力限制元件(5)。

Description

将力从紧固元件导入塑料组件的***以及制造***的方法

技术领域

本发明涉及一种用于将力从紧固元件导入塑料组件的***，所述***包括塑料组件、嵌入塑料组件中的力限制元件和用于将塑料组件紧固在主体上的紧固元件。本发明还涉及用于制造这样一种***的方法。

背景技术

这样的具有力限制元件或者压力限制装置的***在现有技术中已经广为人知。

US2016/0356291A1例如公开了一种压力限制装置，用于限制在将组件紧固在主体上期间由紧固元件施加的压力。该压力限制装置在这里包括套筒和隔片，所述套筒构造成在两端具有开口的圆柱形的形状，所述隔片与套筒的内表面耦合。所述隔片在第一配置和第二配置之间变形，所述第一配置在隔片上定义了具有小于紧固元件的直径的宽度的狭缝。因此，根据紧固元件的直径拓宽狭缝，从而通过由隔片施加的弹性力将紧固元件保持在套筒中。

作为另一个实例，US 6457925B1公开了一种力限制装置，用于将栓体对紧固在第二工件上的第一工件上的压力减小到最小。在这种情况下，力限制装置包括长套筒，其定义了在第一工件的嵌接端与孔的导入端之间延伸的纵轴线。与第一构件嵌接的端部具有法兰，其阻止栓体运动经过，其中，长套筒具有限定内直径的保持区段。第二区段穿过第二工件中的孔延伸。第二工件具有限定的内直径和压力停止面，该内直径小于保持区段的内直径，该压力停止面垂直于保持区段和第二区段之间的纵轴线延伸。力限制装置还包括栓体保持装置，所述栓体保持装置容纳在长套筒中，其中，栓体报纸装置可以以如下方式容纳栓体，使得防止栓体在力限制装置导入到第一和第二工件时从长套筒掉落。力限制装置还包括滚花面，所述滚花面绕第二区段的一区段延伸。

这样的***在结构和应用方面是复杂的并且经常不能提供***的或者紧固元件的充分的保持能力。

发明内容

因此，本发明的任务在于，在结构和功能改进上文提到的力限制装置，进而克服至少一个上文提到的缺点。

按照一个方面，该任务通过一种用于将力从紧固元件导入塑料组件的***实现。所述***包括塑料组件、嵌入塑料组件的力限制装置、用于将塑料组件紧固在主体上的紧固元件，其中，所述紧固元件这样构造，使得所述紧固元件可以引导穿过力限制元件，并且其中，所述塑料组件具有保持器件，所述保持器件这样设置，使得所述保持器件至少部分突出到力限制元件的内部，以便固定穿过力限制元件引导的紧固元件。

所述改进的***具有如下优点：通过保持器件预装配紧固元件并且将紧固元件与塑料组件一起运输。优选将紧固元件压入或旋入塑料组件中。因此，用户不必额外购买、存放或加固紧固元件。使用所述***时的装配时间对于用户来说，同样通过预装配的紧固元件明显减少。由于保持器件突出到力限制元件的内部中，力限制元件也牢固地保持在塑料组件中进而实现双重功能。

在本申请文件的语义范围内，塑料组件的概念涉及应借助紧固元件设置在一主体上的每种塑料元件。例如，将由注塑制造的塑料保持设备借助如螺栓安装在固定的或者不可动的主体上。在汽车行业内，这例如在凸轮轴调节器的致动器中使用。这样的致动器的保持装置在这里相当于注塑成型的塑料元件，该塑料元件利用钢螺栓安装在汽车车身或者发动机缸体形式的本体上。

在一种有利的实施方式中，通过注塑将力限制元件嵌入到塑料组件中。为了注塑，利用注塑机将材料液化或者***并且在压力下注入成型工件、即注塑工件中。所述材料随后通过冷却或交联反应返回到固态，并且可以作为成品从注塑工件中取出。为了实现与力限制元件的连接，将所述力限制元件也放置在注塑工件中。由于过度注射，产生的塑料组件和力限制元件之间的连接特别牢固并且密封地构造。因为在这种情况下实施力限制元件的嵌入并且同时实施塑料组件连同保持器件的制造，所以所述***的制造过程由于过度注塑而特别高效且低成本。

按照本发明，力限制元件也可以构造为套筒状。力限制元件也可以具有椭圆的、方形的或三角形的形状。

按照一种特别有利的实施方式，力限制元件具有至少一个第一凹部。所述凹部例如构造为狭缝、长孔或者凹槽。原则上，所述凹部可以具有能在与塑料组件连接期间围绕塑料组件浇注的所有形式。力限制元件通过所述凹部特别稳定地保持在塑料组件中。因此，液化的塑料可以通过凹部流动到套筒状的力限制元件的内部中。

在这里，第一凹部优选设置在力限制元件的第一开口上。因此，所述力限制元件可以在液化的塑料组件注塑期间包围在第一开口处或者围绕第一开口流动，而不覆盖用于应紧固有塑料组件的主体的支承面。因此，优点在于所述***的功能有利的结构以及力限制元件在塑料组件中的特别稳固的放置。由于凹部在开口处的设置方式，简单地产生所述凹部，并且由于所述凹部的尺寸，可以影响液化的塑料的流入程度以及注塑的其他过程参量。

在此基础上，力限制元件优选具有至少一个第二凹部，其中，所述第二凹部设置在力限制元件的第二开口处。所述第一和第二开口优选彼此相对地设置。由此，力限制元件在两侧或者在两个开口处被包围或者被围绕流动，而不覆盖用于主体的支承面。因此，力限制元件的的放置更稳定，并且为液化的塑料提供进入力限制元件内部中的附加的流入开口。

按照本发明，紧固元件有利地构造为具有螺纹的紧固器件，例如螺栓、栓体或者长柄。具有螺纹的紧固器件是一般的紧固元件，其能轻易提供并且因此特别良好地适用于在力限制装置中的使用。紧固元件优选具有头部和柄部，其中，从柄部突出的外螺纹构造在柄部的与头部间隔开的区段上。具有这种结构和导入到塑料组件中的紧固元件提供特别良好的保持力。这种保持力通过保持器件和突出的外螺纹的配合作用得出，只要将外螺纹挤压或者旋拧通过设置有保持器件的力限制元件即可。因此，紧固元件不会丢失。同时，紧固元件也可以在这样一种位置中沿不同于轴向方向和转动方向的方向运动。简而言之，紧固元件具有间隙。这尤其可以通过在头部和突出的螺纹之间的柄部区段来说明，因为所述柄部区段的直径小于突出的螺纹的柄部区段的直径。由此，紧固元件可以特别简单且方便地导入到主体的紧固开口中和/或放置在那里。

按照另一种优选的实施方式，保持器件在力限制元件中形成内直径，该内直径小于突出的外螺纹的外直径。由此，放置紧固器件的丢失或掉落，将柄部的螺纹区段挤压或者旋拧通过力限制元件，该力限制元件包括由保持器件减少的内直径。

在一种优选的实施方式中，在保持器件中构造有内螺纹或者所述内螺纹可以引入到保持器件中。在构造内螺纹的情况下，可以将构造有外螺纹的紧固元件、优选螺栓旋入塑料组件中。以这种方式和方法，可以将紧固元件特别精确地且不施加力地引导通过塑料组件。内螺纹例如可以在第一次旋入到塑料组件中时通过构造有外螺纹的紧固元件而引入。因此，除了为了紧固塑料组件可能需要的螺丝刀，不需要额外的辅助器件、比如螺纹车刀来引入内螺纹。所提到的两个实施方式明显简化了紧固元件在塑料组件中的预装配。此外，稍后引入内螺纹减少了在制造塑料组件时的精度要求和公差要求。

在另一优选的实施方式中，保持器件与塑料组件一件式地构造。一件式地构造意味着，不同的元件，在这里为塑料组件和保持器件，构造在一件中或者构造为一件。因此，按照本发明，对于保持功能来说，不需要除了塑料组件以外的其他组件。这含有制造时的成本优点，尤其因为塑料组件和保持器件不必在一个单独的加工步骤中连接。

按照一种附加的实施方式，保持器件具有构造用于放置在柄部上的保持元件。保持元件例如可以以任意期望的数量或者从任意期望的方向集成到力限制元件的内部中。保持元件例如可以构造成舌状的，并且舌尖端可以构造用于放置在紧固元件上。

保持器件还优选密封地放置在紧固元件上。这样的密封功能尤其重要的是，保护紧固有密封组件的主体以防湿气、压力或者其他外部影响。因此，保持器件满足三重功能。如已经提到的那样，保持器件将力限制元件和紧固器件保持在塑料组件中并且保护主体以防外部的影响。

按照另一方面，所述任务通过一种用于制造根据上述实施方式之一所述的***来解决。所述方法具有与按照本发明的***类似的优点，并且包括如下步骤：提供力限制元件；将力限制元件嵌入到塑料组件中并且将紧固元件导入穿过力限制元件。

所述改进的方法具有如下优点：通过保持器件预装配紧固元件并且将紧固元件与塑料组件一起运输。优选将紧固元件压入或旋入塑料组件中。由此，对用户来说，明显简化了紧固，因为不必额外购买、存放或者加固紧固元件。使用所述***时的装配时间对于用户来说同样明显减少。在塑料组件的注塑期间在一个工作步骤中集成保持器件，由此更大程度简化***本身的制造。因此，不需要在其他工作步骤中补充其他组件。

在一种有利的实施方式中，通过注塑以液化的塑料实施嵌入。如已经提到的那样，由此，产生的塑料组件和力限制元件之间的连接特别牢固并且密封地构造。

在另一有利的实施方式中，在力限制元件嵌入到塑料组件中的情况下，保持器件流动到力限制元件内部中。由此，简化了保持器件的设置并且确保特别高效且精确的制造。同时嵌入力限制元件并设置保持器件总体上有助于效率和制造***时的成本优点。

按照一种附加的实施方式，导入力限制元件中的间隔器件限制保持器件在嵌入到塑料组件中期间的流入。由此，精确地控制流入的塑料渗入到力限制元件的内部中的深度。因此，进一步提高所述***的质量和所述方法的可靠性。

此外，优选在导入期间将内螺纹引入到保持器件中。如已经提到的那样，优选通过构造有外螺纹的紧固元件在第一次旋入到塑料组件中时引入内螺纹。因此，不需要额外的辅助器件和/或工作步骤来引入内螺纹。

本发明的其他优点从说明书和附图得出。

附图说明

以下基于附图中示出的示例性的实施方式更详细地阐述本发明。

图中：

图1示出按照本发明的***的纵剖面；

图2以俯视图示出图1的细节II；

图3以立体图示出图1的细节III。

具体实施方式

图1示出按照本发明的***1的纵剖面。出于说明的目的，首先定义上侧面2和下侧面3。上侧面2和下侧面3的概念也用于说明图1以及其他附图中的各个组件。***1包括塑料组件4，力限制元件5嵌入所述塑料组件中。要指出的是，塑料组件4和力限制元件5除了在这里示出的实施方式之外均可以具有期望的其他配置或形状。力限制元件5可以构造成套筒状。其也可以具有椭圆的、方形的或三角形的形状。此外，***1包括紧固元件6，该紧固元件在这里部分地从上侧面2引导穿过塑料组件4和力限制元件5。

塑料组件4具有一些保持器件7，这些保持器件与塑料组件4一件式地构造并且这样设置，使得这些保持器件突出到力限制元件5的内部8中。力限制元件5具有第一套筒开口9和第二套筒开口10，其中，所述第一套筒开口9设置在上侧面2上并且第二套筒开口10设置在力限制元件5的下侧面3上。套筒状的力限制元件5此外在上侧面2上构造有第一支承面11并且在下侧面3上构造有第二支承面12。一些第一凹部13这样构造，使得这些第一凹部沉入到第一支承面11中，并且一些第二凹部14这样构造，使得这些第二凹部沉入到第二支承面12中。在此，具体而言，涉及三个第一凹部13和三个第二凹部14，这些第一凹部和第二凹部在这里由于纵剖面视角而不是全部可见。塑料组件4穿过凹部13、14而突出并且部分突出到力限制元件5的内部8中。塑料组件4通过第一凹部13在第一套筒开口9处与保持器件7一件式地连接。保持器件7沿纵向方向仅延伸至内部8的下区段上方。

紧固元件6在这里构造为具有螺纹的紧固器件、优选螺栓，所述紧固元件在上侧面2上包括头部15，柄部16从所述头部朝向下侧面3延伸。柄部16原则上在其直径方面这样确定尺寸，使得所述柄部相对于保持器件7还有一些间隙。因为保持器件7沿纵向方向仅延伸至内部8的下区段上方，所以所述间隙的尺寸使得紧固元件6特别简单地导入在这里未示出的主体孔中或者放置在那里。主体孔设置在应紧固或者安装塑料组件4的主体上。此外，在力限制装置1完成紧固的状态下，头部15放置在第一支承面11上并且第二支承面12放置在主体上。由此，力限制装置5满足其功能，即对由紧固元件6引起的力导入要紧固在主体上的塑料组件4中进行改进。

紧固元件6此外具有外螺纹17，所述外螺纹构造在柄部16的与头部15间隔开的区段上。外螺纹17这样设置，使得其突出于柄部16。与之相应地，保持器件7具有相应的内螺纹18，所述内螺纹在这里不可见。内螺纹18在这里在紧固元件6第一次贯穿或者旋入时引入到保持器件7中。

如从图1中能清楚得到的那样，将紧固元件6以这种程度引导穿过塑料组件4和力限制元件5，使得突出的外螺纹17设置在保持器件7之下或者与之间隔地朝向下侧面3设置。因此，紧固元件6例如在运输期间不会由塑料组件4松脱或者从所述塑料组件掉落。保持器件7保持紧固元件6。塑料组件4和连接的保持器件7也确保力限制元件5的嵌入和稳定的保持或放置。

塑料组件4与嵌入的力限制元件5在图2中以俯视图示出。这相当于在没有紧固元件6的情况下的图1的上侧面2的视角。因此，从套筒状的力限制元件5可见第一支承面11，所述第一支承面由三个沉入的凹部13划分。在这里在图2中也能再次明显看出，塑料组件4穿过所述第一凹部13突出并且突出到力限制元件5的内部8中。由此，塑料组件4与设置在内部8中的保持器件7(这里具体为四个保持器件7)一件式地连接。

如这里在图2中首先能清晰看出的那样，保持器件7在力限制元件5中或者在内部8中也借助于连接区段19相互连接。由此，力限制元件5特别良好地嵌入塑料组件4中并且因此特别稳定地保持。

图3以立体图示出力限制元件5。由此，在这里在图3中首次明确力限制元件5的整体构造，其中，在这里再一次描述力限制元件5的构造的结构。套筒状的力限制元件5从设置在上侧面2上的第一支承面11延伸至设置在下侧面3上的第二支承面12。力限制元件5形成内部8，该内部从设置在上侧面2上的第一套筒开口9延伸至设置在下侧面3上的第二套筒开口10。相互对称设置的三个第一凹部13沉入第一支承面11中。所述三个第二凹部14沉入第二支承面12中并且分别相对于一个所述第一凹部13沿纵向方向设置。力限制元件5的功能和目的已经在关于图1和图2的说明中充分讨论。

所有结合本发明的各个实施方式和示出的特征可以在按照本发明的主题下设定在其他组合中，以便同时实现这些特征的有利的效果。本发明的保护范围通过权利要求书阐明并且不局限于在说明书中阐述的或者在附图中示出的特征。

Claims (16)

1.用于将力从紧固元件(6)导入塑料组件(4)的***(1)，所述***包括：

塑料组件(4)，

力限制元件(5)，所述力限制元件嵌入所述塑料组件(4)中，

紧固元件(6)，用于将所述塑料组件(4)紧固在主体上，其中，所述紧固元件(6)构造成，能够穿过所述力限制元件(5)引导，并且

其中，所述塑料组件(4)具有保持器件(7)，所述保持器件设置成至少部分地突出到所述力限制元件(5)的内部(8)中，以便固定穿过所述力限制元件(5)引导的所述紧固元件(6)。

2.根据权利要求1所述的***(1)，其中，所述力限制元件(5)通过注塑嵌入到所述塑料组件(4)中。

3.根据权利要求1或2所述的***(1)，其中，所述力限制元件(5)构造为套筒状。

4.根据上述权利要求之一所述的***(1)，其中，所述力限制元件(5)具有至少一个第一凹部(13)。

5.根据权利要求4所述的***(1)，其中，所述第一凹部(13)设置在所述力限制元件(5)的第一开口(9)处。

6.根据权利要求4或5所述的***(1)，其中，所述力限制元件(5)具有至少一个第二凹部(14)，其中，所述第二凹部(14)设置在所述力限制元件(5)的第二开口(10)处。

7.根据上述权利要求之一所述的***(1)，其中，所述紧固元件(6)构造为具有螺纹的紧固器件。

8.根据权利要求7所述的***(1)，其中，所述紧固元件(6)具有头部(15)和柄部(16)，其中，从所述柄部突出的外螺纹(17)构造在所述柄部(16)的与所述头部(15)间隔开的区段中。

9.根据权利要求8所述的***(1)，其中，所述保持器件(7)在所述力限制元件(5)中形成内直径，所述内直径小于突出的所述外螺纹(17)的外直径。

10.根据上述权利要求之一所述的***(1)，其中，所述保持器件(7)与所述塑料组件(4)一件式地构造。

11.根据上述权利要求之一所述的***(1)，其中，所述保持器件(7)具有保持元件，所述保持元件构造成放置在所述柄部(16)上。

12.根据上述权利要求之一所述的***(1)，其中，所述保持器件(7)构造成能够密封地放置在紧固元件(6)上。

13.用于制造根据权利要求1至12之一所述的***(1)的方法，所述方法包括如下步骤：

-提供力限制元件(5)，

-将所述力限制元件(5)嵌入塑料组件(4)中，以及

-将紧固元件(6)引导穿过力限制元件(5)。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，通过注塑以液化的塑料实施所述嵌入。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述保持器件(7)在所述力限制元件(5)嵌入所述塑料组件(4)的情况下流动到所述力限制元件(5)的内部(8)中。

16.根据权利要求13至15之一所述的方法，其中，导入所述力限制元件(5)中的间隔器件限制所述保持器件(7)在嵌入到所述塑料组件中的期间的流入。

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