具有公差补偿的定位装置、包括这种装置的汽车部件组以及利用公差补偿的定位方法

摘要

本发明公开了一种具有公差补偿的定位装置(1)，包括：‑螺杆(2)，具有：配置为与驱动工具配合的驱动部分(4)，以便可旋转地驱动该螺杆(2)，所述驱动部分(4)位于所述螺杆(2)的轴向端部上，第一外螺纹和第二外螺纹，该第一外螺纹(11)比第二外螺纹(12)更远离所述驱动部分(4)，所述第二外螺纹(12)的方向与第一外螺纹(11)的方向相对，以及在第一和第二外螺纹之间突起的支座，‑具有适于与所述第一外螺纹(11)配合的第一内螺纹(16.1)的第一紧固构件(16)，该第一紧固构件(16)和支座(14)旨在固定到中间部件上；以及‑具有与所述第二外螺纹(12)配合的第二内螺纹(18.1)的第二螺母(18)，该第二螺母(18)配置为抵靠该中间部件，以便在第二汽车部件上固定第一部件。

说明书

技术领域

本发明涉及具有公差补偿的定位装置，用于通过在中间部件上紧固第一汽车部件来相对于第二汽车部件定位第一汽车部件。此外，本发明涉及包括这种具有公差补偿的定位装置的汽车部件组。此外，本发明涉及利用公差补偿来实施这样的汽车部件组的定位方法。

本发明适用于定位以及紧固汽车部件的领域，特别是具有从机动车的外部看得见部分的汽车部件。特别的，机动车意味着乘用车、商用车、农用机器或工业车辆，例如卡车型。

背景技术

US7891927B2描述了一种具有公差补偿的定位装置，其用于相对于第二汽车部件来定位第一汽车部件。US7891927B2的具有公差补偿的定位装置包括螺杆和具有与该螺杆配合的内螺纹的中间部件。该中间部件还具有(外部)螺纹，其拧入相对于所述第二汽车部件固定的插入件中。该螺杆和该中间部件的拧紧将第一汽车部件相对于第二汽车部件定位。

然而，US7891927B2的具有公差补偿的定位装置的部件具有复杂的几何形状，其使得这些部件难以成为控制单元，并且强制用塑料来制造这些部件。尽管如此，这些塑料部件可能蠕变，并且不能承受维持持久和小振动紧固所必需的相当大的力。此外，US7891927B2的定位装置要求操作者在组装汽车部件的过程中进行位置调整。

发明内容

特别的，本发明的目的是要解决全部或一部分的上述问题。

为了这个目的，本发明的目的是提供一种具有公差补偿的定位装置，用于通过在中间部件上紧固第一汽车部件来相对于第二汽车部件定位第一汽车部件，该具有公差补偿的定位装置具有：

-螺杆，其至少具有：

·配置为与驱动工具配合的一个驱动部分，以便可旋转地驱动该螺杆，所述驱动部分位于所述螺杆的轴向端部上，

·一个第一外螺纹和一个第二外螺纹，该第一外螺纹比第二外螺纹更远离所述驱动部分，所述第二外螺纹的方向与第一外螺纹的方向相对，以及

·在第一外螺纹和第二外螺纹之间的突起中延伸的支座，

-第一紧固构件，其具有适于与所述第一外螺纹配合的第一内螺纹，该第一紧固构件旨在固定到第一汽车部件上；以及

-第二螺母，其具有适于与所述第二外螺纹配合的第二内螺纹，该第二螺母和所述支座配置为抵靠该中间部件，以便在中间部件上固定所述第一汽车部件。

因此，这种具有公差补偿的定位装置能够补偿所述第一汽车部件和第二汽车部件之间的公差，而操作者不必调整第一汽车部件或第二汽车部件的位置。例如，这些公差补偿能够使第一汽车部件的第一外表面与第二汽车部件的第二外表面平齐，这改善了机动车的外观。

在其它方面，例如该定位装置可保证第一汽车部件相对于第二汽车部件的最佳完全齐平定位。实际上，该定位装置补偿了由制造所述中间部件的离差所引起的几何变化。

实际上，由于第一外螺纹和第二外螺纹的方向相反，因此在紧固期间螺杆的旋转通过在第一内螺纹中移位所述第一外螺纹开始。然后，螺杆从第一内螺纹中露出来，直到所述支座紧靠所述中间部件的支座部分。此后，第二螺母旋转直到抵靠所述中间部件。

因此，第一汽车部件相对于所述第二汽车部件移位，直到第一汽车部件接靠中间部件的支座部分。然后，第一外螺纹开始张紧(拧紧)。此后，当张力使得支座和支座部分之间的摩擦转矩高于第二螺母和第二外螺纹之间的扭矩时，所述螺杆停止旋转，然后第二螺母开始旋转并在第二外螺纹上移动。当所述螺母接靠中间部件的支座部分时，所述第一汽车部件牢固地固定在中间部件上，并且第一汽车部件相对于所述第二汽车部件正确地定位。

根据一个实施方式，第一外螺纹、第二外螺纹、第一内螺纹和第二内螺纹配置为使得由第二外螺纹和第二内螺纹之间的摩擦所引起的第二扭矩高于由第一外螺纹和第一内螺纹之间的摩擦所引起的第一扭矩。

因此，这种第一扭矩和第二扭矩使得：只要所述支座不抵靠中间部件的支座部分，操作者就可通过使第二螺母旋转来可旋转地驱动螺杆。由于第二扭矩比第一扭矩高，所以第一外螺纹在第一内螺纹中旋转。然后，在所述支座抵靠第一汽车部件后，第二扭矩使所述第二螺母绕所述第二外螺纹旋转，因为该支座防止了螺杆相对于第一紧固构件旋转。

根据一个实施方式，具有公差补偿的定位装置还包括设置在第二外螺纹和内螺纹之间的涂装产品。

因此，这种涂装产品允许获得第二扭矩高于第一扭矩。例如，该涂装产品可以是商标的产品。

对于本实施方式可替代地，第二螺母可以是第二自锁螺母，例如是商标的螺母。

仍然可替代地，在第二外螺纹和第二内螺纹之中的至少一个具有变形的螺纹，例如具有切口或具有轻微的压皱。因此，这种变形的螺纹允许增加第二外螺纹和第二内螺纹之间连接的摩擦。

根据一个实施方式，第一紧固构件由配置为固定到第一汽车部件上的插入件而形成。

因此，这种插入件可放置在孔中并固定到第一汽车部件上。

对于本实施方式可替代地，第一紧固构件可由第一汽车部件的紧固部分而形成。此紧固部分可与第一汽车部件成一体。例如，第一汽车部件上设置有第一内螺纹。

根据一个实施方式，第二外螺纹从驱动部分延伸到支座，而第一外螺纹从支座延伸到与驱动部分相对的螺杆端部。

换句话说，第一外螺纹和第二外螺纹完全覆盖所述螺杆，除了所述紧固部分和支座外。因此，该螺杆可以是相对紧凑的，因为它的杆缺乏平滑的部分。

根据一个实施方式，该支座沿着轴向方向基本上位于所述螺杆的中间。

因此，该支座这样的位置赋予了所述具有公差补偿的定位装置比较宽范围的公差补偿。因此，具有公差补偿的定位装置适用于组装各种汽车部件。

根据一个变型，该支座至少部分地围绕螺杆，该支座一般具有环形。

根据一个变型，该支座部分地围绕螺杆，该支座一般具有开口环的形状。对于该变型可替代地，该支座完全围绕螺杆，该支座一般具有封闭环的形状。

根据一个变型，该支座与包括第二外螺纹和第一外螺纹的螺杆的杆成一体。可替代地，该支座可固定在螺杆的杆上。

根据一个变型，该支座的至少一个表面上覆盖有浮雕，例如是制动齿，配置为摩擦第一部件和/或中间部件的互补部分。

根据一个实施方式，第二外螺纹是右旋的，而第一外螺纹是左旋的。

换句话说，第二外螺纹具有通过顺时针旋转紧固的右手螺距，而第一外螺纹具有通过逆时针旋转紧固的左手螺距。因此，由于第二外螺纹具有右旋螺距，所以螺杆的旋转驱动对于操作者来说是直观的。

可替代地，第二外螺纹可以是左旋的，而第一外螺纹可以是右旋的。

根据一个变型，该驱动部分具有凸形。因此，这种驱动部分是相对紧凑的。

根据一个变型，该驱动部分具有外六边形的形状，例如由名为《Allen》的已知类型。根据另一变型，该驱动部分具有外六角花形的形状，例如由商标名为的已知类型。

对于本实施方式可替代地，该驱动部分可具有任何其它形状，例如凹形，允许螺杆的旋转驱动。

此外，本发明的目的是提供用于装备机动车的汽车部件组，该汽车部件组至少包括：

-限定所述机动车外表面的一部分的第一汽车部件，

-限定所述机动车外表面的一部分的第二汽车部件，以及

-配置为支撑所述第一汽车部件的中间部件，

该汽车部件组的特征在于，它进一步包括至少一个根据本发明的具有公差补偿的定位装置，具有公差补偿的定位装置布置为使得第一汽车部件紧固到中间部件上。

因此，这样的汽车部件组正确配合。例如，第一汽车部件的第一外表面可与第二汽车部件的第二外表面齐平，这改善了机动车的外观。

根据一个变型：

-第一汽车部件选自以下部件构成的组：能量天窗、门向外开的控制单元、门向内开的控制单元、内衬元件、投光器外壳、后行李箱向外开的控制单元、罩向外开的控制单元、从门或主体的内侧安装到机动车外部上的外衬元件、从车身面板或密封面或仪表板的内侧安装到机动车内侧的内衬元件、散热器格栅、装饰元件、铬钢带、主体保护装置和后视镜，以及

-第二汽车部件选自以下部件构成的组：内面板、外面板、该机动车的外壁的一部分以及所述机动车的内壁的一部分。

根据一种变体，该汽车部件组包括至少两个根据本发明的具有公差补偿的定位装置，具有公差补偿的定位装置设置在第一汽车部件的两侧上。因此，这些具有公差补偿的定位装置允许补偿公差，以优化第一汽车部件的几个区域中的外观。

根据一个实施方式，第二汽车部件和中间部件形成单个部件。

因此，这种单个部件便于汽车部件组的组装并简化了汽车部件的库存管理。例如，单个部件可以是由复合材料制成并通过模塑制造的机动车的门。

此外，本发明的目的是提供一种利用公差补偿的定位方法，用于通过在中间部件上紧固第一汽车部件来相对于第二汽车部件定位第一汽车部件，该利用公差补偿的定位方法包括下列步骤：

-提供在拆开状态下的根据本发明的汽车部件组，所述或每个第一外螺纹与各自的第一内螺纹相啮合，

-通过所述至少一个定位装置来连接第一汽车部件和中间部件，

-可旋转地驱动螺杆，使得驱动部分离开第一紧固构件，直到支座与支座部分相配合，

-可旋转地驱动螺杆，使得螺杆相对于第二汽车部件来移位第一汽车部件，以及

-相对于所述第二外螺纹可旋转地驱动第二螺母，直至第二螺母压靠中间部件，以便将第一汽车部件紧固到中间元件上。

因此，这种具有公差补偿的定位方法能够实现相对于所述第二汽车部件精确定位第一汽车部件，因此优化了外观，并且牢固地将所述第一汽车部件紧固到中间部件上。在这种情况下，第二螺母实现了将第一汽车部件紧固到所述中间部件上的紧固功能。

根据一个变型，该定位方法还包括在对着所述第二汽车部件的基准位置上设定第一汽车部件的步骤。因此，该步骤包括在对着所述第二汽车部件的基准位置上设定第一汽车部件，无需操作者相对于第二汽车部件来调整第一汽车部件的位置。

根据一个实施方式，可旋转地驱动螺杆的每一步骤包括用于在第二螺母上接合驱动工具的步骤。

在本实施方式中，涂装产品可布置在第二外螺纹和第二内螺纹之间，以便将第二螺母保持在第二外螺纹上。

对于本实施方式可替代地，可旋转地驱动螺杆的步骤包括在驱动部分上接合驱动工具的步骤。在该变型中，第二螺母只实现将第一汽车部件紧固到中间部件上的紧固功能。

根据一个实施方式，执行可旋转地驱动第二螺母的步骤，直到支座施加到所述中间部件上的粘合扭矩比第二扭矩更高。

因此，这种粘合扭矩引起第二螺母相对于第二外螺纹的旋转，包括在包括设置在所述第二螺母和第二外螺纹之间的涂装产品的变型中。

前面提到的实施方式和变型可单独或根据任何技术上可能的组合来考虑。

附图说明

鉴于下列的说明，可更好地理解本发明并且它的优点将变得显而易见，其仅作为非限制性实施例给出并参考所附示意图，其中相同的标号对应于结构和/或功能上相同或相似的元件。在所附的示意图中：

图1是根据本发明的具有公差补偿的定位装置的透视图；

图2是根据本发明的汽车部件组的一部分在根据本发明的利用公差补偿的定位方法步骤中的示意剖面图，并且该部分包括图1的具有公差补偿的定位装置；

图3是类似于图2的视图，是在利用公差补偿的定位方法的后续步骤中；

图4是类似于图2的视图，是在利用公差补偿的定位方法的后续步骤中；

图5是类似于图2的视图，是在利用公差补偿的定位方法的后续步骤中；

图6是第一汽车部件和三个根据图1的具有公差补偿的定位装置的分解透视图；

图7是第一汽车部件和三个根据图6的具有公差补偿的定位装置的装配透视图；

图8是中间部件的一部分的透视图；

图9是第二汽车部件和图8中所示的中间部件的透视图；

图10是第一汽车部件以及通过图6的三个具有公差补偿的定位装置而紧固的中间部件的透视图；图2对应于沿图10中的线II的截面；

图11是第一汽车部件以及通过图6的三个具有公差补偿的定位装置而紧固的中间部件的正视图；

图12是沿图11中的XII-XII线的截面；

图13是沿图11中的虚线XIII-XIII的截面，示出了图5的汽车部件组；以及

图14是示出了根据本发明的利用公差补偿的定位方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了具有公差补偿的定位装置1。如图2-5所示，所述具有公差补偿的定位装置1用于相对于第二汽车部件102来定位第一汽车部件101。此外，所述具有公差补偿的定位装置1用于将第一汽车部件101固定到中间部件103上。

所述具有公差补偿的定位装置1包括螺杆2、第一紧固构件16、第二螺母18。

螺杆2具有驱动部分4、第一外螺纹11、第二外螺纹12和支座14。

支座14在第一外螺纹11与第二外螺纹12之间的突起中延伸。本文中的支座14基本上沿着Y轴方向位于螺杆2的中间。本文中的支座14完全包围螺杆2。支座14通常具有封闭环的形状。

本文中的支座14是与螺杆2的杆成一体。支座14的表面上覆盖有浮雕14.1，在本文中是制动齿，配置为摩擦中间部件103的互补部分。

驱动部分4配置为与未示出的驱动工具配合，以便绕螺旋轴Y可旋转地驱动螺杆2。驱动部分4位于螺杆2的轴向端部2.1上。本文中的驱动部分4具有凸形。本文中的驱动部分4具有外六角花形的形状。

第一外螺纹11比第二外螺纹12更远离驱动部分4。在附图的实施例中，第二外螺纹12从驱动部分4延伸到支座14，而第一外螺纹11从支座14延伸到与驱动部分4相对的螺杆2的端部。

第一外螺纹11的方向与第二外螺纹12的方向相反。在这种情况下，第二外螺纹12是右旋的，而第一外螺纹11是左旋的。

第二螺母18和支座14分别配置为抵靠所述中间部件103，以便在中间部件103上紧固所述第一汽车部件101。

第二螺母18具有第二内螺纹18.1，该第二内螺纹18.1适于与所述第二外螺纹12配合。第二螺母18配置为抵靠所述中间部件103的平坦部分103.18。

第一紧固构件16具有第一内螺纹16.1，该第一内螺纹16.1适于与第一外螺纹11配合。第一紧固构件16用于固定到所述第一汽车部件101上。本文中的第一紧固构件16是由固定到第一汽车部件101上的插入件而形成的，如图2至5所示。

第一外螺纹11、第二外螺纹12、第一内螺纹16.1和第二内螺纹18.1配置为使得所述第二外螺纹12和第二内螺纹18.1之间的摩擦所引起的第二扭矩高于由第一外螺纹11与第一内螺纹16.1之间的摩擦所引起的第一扭矩。

为此，在附图的实施例中，所述具有公差补偿的定位装置1还包括设置在第二外螺纹12和第二内螺纹18.1之间的涂装产品。

图2至13示出了用于装备机动车的一组汽车部件100，以及利用公差补偿的定位方法200的步骤，在图14中表示的。

汽车部件组100包括第一汽车部件101、第二汽车部件102、中间部件103以及图1的所述具有公差补偿的定位装置1。

在图2到13的实施例中，第一汽车部件101是门向外开的控制单元。第二汽车部件是金属板料车身板，其支撑该门向外开的控制单元。中间部件103配置为支撑第一汽车部件101。本文中的中间部件103是由折叠的金属片托架形成。中间部件103固定在第二汽车部件102上，在此实例中通过粘接或焊接。

当汽车部件组100处于组装状态时，该门向外开的控制单元通过开口102.5与车身板齐平。该车身板限定机动车的外表面103的一部分，如图12和13所示。

第一汽车部件101包括第一外表面101.1，其在图12和13中是可见的，并且其限定未表示的机动车的外表面的一部分。第二汽车部件102包括第二外表面102.1，其在图12和13中是可见的，并限定机动车的外表面的一部分。

中间部件103部分地设置在机动车的内侧中。中间部件103包括配置为在驱动部分4离开第一紧固构件16时与支座14配合的支座部分103.14。在图5的位置中，支座部分103.14与支座14相配合。

当具有公差补偿的定位装置1用于紧固汽车部件组100时，执行定位方法200，其通过以下步骤执行：

-步骤202：操作者提供了汽车部件组100。在该汽车部件组100中，每个第一外螺纹11与各自的第一内螺纹16.1啮合。然后，操作者将每个定位装置1借由限定在中间部件103上的槽口103.2通过倾斜向上移动放置在第一汽车部件101和中间部件103之间，如图10所示。

-步骤204：操作者通过定位装置1连接第一汽车部件101和中间部件103。汽车部件组100然后处于图10所示的状态中。

-步骤205：在附图的实施例中，操作者在对着所述第二汽车部件102的基准位置中设定第一汽车部件101。在图13的实施例中，操作者对着第二汽车部件102的支座表面102.3按压所述第一汽车部件101。本文中的支座表面102.3由带凸缘的边缘102.2形成，该带凸缘的边缘102.2通过金属板料车身板限定开口102.5。因此，操作者不用进行位置调整，以相对于第二汽车部件102来定位第一汽车部件101。

-步骤206：操作者可旋转地驱动该螺杆2，使得驱动部分4离开第一紧固构件16，如图3中的箭头F2所示，直到支座14与支座部分103.14相配合。该汽车部件组100然后处于图3所示的状态中。

-步骤208：操作者可旋转地驱动螺杆2以使螺杆2沿着图4中的箭头F2的方向相对于第二汽车部件102移位第一汽车部件101。

继步骤208之后，保持第一汽车部件101按压在每个支座部分103.14和第二汽车部件102的基准表面之间。因此，第一外表面101.1和第二外表面102.1几乎重合，其确保了平齐，即，间隙101.102接近0mm，从而确保了汽车部件组100的优异外观。

-步骤210：操作员可相对于第二外螺纹12旋转地驱动该第二螺母18，以使该螺母沿着箭头F3靠近中间部件103，直到第二螺母18压靠中间部件103的平坦部分103.18，如图4和5所示。

在可旋转地驱动第二螺母18的这个步骤210中，操作者紧固第二螺母18直到支座14施加在所述中间部件103上的粘合扭矩比第二扭矩更高。因此，这种粘合扭矩引起第二螺母18相对于第二外螺纹12旋转。然后，第一汽车部件101紧固到中间部件103上，处于图5、10和11所示的状态中。

每个旋转驱动步骤208和210包括接合步骤，用于在第一螺母16上接合驱动工具以旋转螺杆2。

当然，本发明并不限定于在本专利申请中所描述的特定实施方式，也不是仅限于本领域技术人员所能及的范围内的实施方式。在不脱离本发明的范围、不脱离与在本专利申请中所表示的元件等效的任何元件的情况下可以考虑其它实施方式。