CN103231681B - 锁紧机构、连接机构、连接总成以及锁紧机构的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了锁紧机构、连接机构、连接总成以及锁紧机构的工作方法，用于连接第一连接部和第二连接部的锁紧机构包括异型轴、第一垫片和第二垫片；异型轴由其外壁上沿圆周方向设置的凸缘和台阶面顺次划分为第一轴部、第二轴部和第三轴部；第一连接部的末端和第二连接部的首端均开设有通孔，第一连接部的末端、第一垫片、第二连接部的首端和第二垫片之间间隙配合且顺次套设在第二轴部上；第三轴部上套有第三垫片和螺母，第三垫片通过螺纹配合在第三轴部上的螺母抵在台阶面上；第二轴部的外壁分别与第一连接部的末端的通孔内壁、第一垫片的内孔壁、第二连接部的首端的通孔内壁和第二垫片的内孔壁间隙配合，第一垫片和第二垫片均由软制耐磨材料制成。

Description

锁紧机构、连接机构、连接总成以及锁紧机构的工作方法

技术领域

本发明涉及连接装置，尤其涉及一种锁紧机构、连接机构、连接总成以及锁紧机构的工作方法。

背景技术

商用汽车的地板一般离地面高度超过350mm，为了便于乘客上下车方便的需要，一般都在滑移门上增加自动踏步装置（伸缩式踏步板），当滑移门向后移动（开门过程）时，滑移门带动踏步板伸出，当滑移门完全开启时，踏步板完全伸出，乘员可以通过自动踏步板便利地上下车。

图1示出了现有技术中的自动踏步装置的结构示意图，如图1所示，自动踏步装置包括顺次连接的第一连接部21、第一连杆23、第二连杆24、第三连杆25和踏步板26，其中第一连接部21的首端与滑移门固连，末端通过万向连接器22（例如，球头万向节）与第一连杆23的首端配合连接，第一连杆23的末端与第二连杆24的首端通过销轴可转动连接，第二连杆24的末端与第三连杆25的首端通过销轴可转动连接，第三连杆25的末端与踏步板26固定连接。第一连接部21与第一连杆23之间采用万向连接器22的原因是：实际情况下，带动自动踏步装置动作的滑移门在滑动过程中，不仅有X向（即，滑移门的滑动方向）移动、Y向（与X向位于同一水平面，并与X向垂直的方向）移动还有Z向（同时与X向和Y向垂直的方向）移动，由于第一连杆23的末端与第二连杆24的首端通过销轴可转动连接，第二连杆24的末端与第三连杆25的首端也通过销轴可转动连接，所以第二连杆24和第三连杆25的运动可以确定为只有一个自由度，这样滑移门存在的Z向移动和Y向移动，尤其是Z向移动（约6mm，轴线角度约0.728°）只能通过用于连接所述第一连接部21和第一连杆23的万向连接器22来吸收。

上述自动踏步装置的问题在于：采用万向连接器22，第一，使整个自动踏步装置重量增加，车辆行驶过程中震动惯性大，噪声大且容易损坏；第二，成本将大幅度提高；第三，不易拆装。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种锁紧机构、连接机构、连接总成以及锁紧机构的工作方法。

为实现上述目的，所述锁紧机构，用于连接第一连接部和第二连接部，其特点是，所述锁紧机构包括异型轴、第一垫片和第二垫片；其中，所述异型轴由其外壁上沿圆周方向设置的凸缘和台阶面顺次划分为第一轴部、第二轴部和第三轴部；

所述第一连接部的末端以及第二连接部的首端均开设有通孔，所述第一连接部的末端、第一垫片、第二连接部的首端和第二垫片彼此之间间隙配合且顺次套设在第二轴部上；所述第三轴部上顺次套设有第三垫片和螺母，所述第三垫片通过螺纹配合在第三轴部上的螺母抵在所述台阶面上；并且，

所述第二轴部的外壁分别与第一连接部的末端的通孔内壁、第一垫片的内孔壁、第二连接部的首端的通孔内壁、以及第二垫片的内孔壁间隙配合，所述第一垫片和第二垫片均由软制耐磨材料制成。

优选的是，所述第一连接部的末端、第一垫片、第二连接部的首端和第二垫片沿所述异型轴轴向方向的间隙总和为1.1～1.2mm。

优选的是，所述第二轴部的外壁分别与第一连接部的末端的通孔内壁之间的间隙、与第一垫片的内孔壁之间的间隙、与第二连接部的首端的通孔内壁之间的间隙、以及与第二垫片的内孔壁之间的间隙中的最大者满足0.2～0.5mm。

优选的是，所述第一连接部的末端的通孔和所述第二连接部的首端的通孔为相同的圆形通孔，所述第二轴部呈底面直径小于所述圆形通孔的孔径的圆柱形。

优选的是，所述第二轴部具有关于该第二轴部的轴线对称的两个弦切面。

优选的是，所述第一垫片和第二垫片均为尼龙垫片。

优选的是，所述第一连接部的末端与第二连接部的首端通过所述锁紧机构可拆卸连接。

优选的是，所述第一连接部的末端还设置有与所述通孔相通的缺口，所述异型轴的第二轴部通过该缺口进入第一连接部的末端的通孔；所述锁紧结构还包括套设在所述第一轴部的第四垫片，以及套设并焊接在异型轴的第一轴部外壁上的锁紧部，所述锁紧部具有锁紧把手，拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动，拨动所述锁紧把手使其偏离缺口一定角度后，所述锁紧把手与第二连接部具有的配合部卡紧配合。

优选的是，所述锁紧把手呈“U”型，该锁紧把手包括弯曲段和两个直线段，其中所述弯曲段的两开口端之间的距离大于两直线段之间的距离，各所述直线段的自由端先向内侧收拢后再向外侧翘起；

所述第二连接部的配合部包括彼此平行的第一侧面和第二侧面，以及用于连接第一侧面和第二侧面的弧形面，所述弧形面的两端的距离大于第一侧面与第二侧面之间的距离，且所述弧形面的两端之间的距离小于所述锁紧把手的弯曲段的两开口端之间的距离。

所述连接机构，其特点是，所述连接机构包括所述第一连接部、锁紧机构和第二连接部，所述第二连接部为包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的四连杆结构，所述第一连杆的首端为所述第二连接部的首端。

优选的是，所述连接机构还包括导向机构，所述导向机构包括导向支架，以及分别固装在导向支架上的与所述第四连杆平行的两个导向柱管，各所述导向柱管内滑动配合有导向柱塞。

优选的是，所述导向柱塞与导向柱管内壁滑动配合的部位采用粉末冶金耐磨材料；所述导向柱管内容置有用于减少导向柱塞与导向柱管内壁的摩擦的润滑脂。

所述连接总成，固定在车身上，包括踏步板，其特点是，所述连接总成还包括所述的连接机构；所述连接机构的第一连接部的首端与车辆的滑移门固连，所述第四连杆的自由端与踏步板固连。

优选的是，所述第一连接部呈“L”型，包括竖直段和水平段。

所述锁紧机构的工作方法，其特点是，其锁紧方法包括，

将所述异型轴的第二轴部通过所述缺口置入所述第一连接部的末端的通孔；

拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动；

当所述锁紧把手与缺口偏离一定角度后，对所述锁紧把手施加外力，使其与所述第二连接部的配合部卡紧配合。

优选的是，锁紧机构的解锁方法包括，

对所述锁紧把手施加外力，使该锁紧把手脱离所述第二连接部的配合部；

拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动；

当所述锁紧把手与缺口位于同一直线上时，将所述异型轴的第二轴部通过所述缺口退出所述第一连接部的末端的通孔。

本发明的有益效果在于，本发明所述的锁紧机构的轴向间隙和径向间隙可以有效地吸收背景技术中所提到的滑移门存在的Z向移动和Y向移动，尤其Z向移动，其可代替有份量重、成本高的万向节连接器，具有广泛的应用价值；该锁紧机构的结构简单、体积小巧、重量轻、成本低，具有较高的可靠性、灵活性，实现过程简单、拆装方便，便于维护，具有广泛的推广应用意义。

附图说明

图1示出了现有技术中的自动踏步装置的结构示意图。

图2示出了本发明所述的锁紧机构的结构示意图。

图3示出了2中所示的锁紧机构的分解示意图。

图4示出了图3中所示的焊接有锁紧部的异型轴的结构示意图。

图5示出了2中所示的锁紧机构的剖面示意图。

图6示出了图2至图4中所示的锁紧把手的结构示意图。

图7示出了第二连接部的第一连杆中与图6中所示的锁紧把手卡紧配合的配合部的结构示意图。

图8示出了使用锁紧把手进行锁紧的步骤分解图，其中图8a为锁紧把手位于初始位置时的示意图；图8b为锁紧把手沿箭头P的方向开始转动的示意图；图8c示出了锁紧把手旋转到锁定位置并与第一连杆的配合部卡紧配合的示意图。

图9示出了本发明所述的连接总成在整车状态下的工作位置。

图10示出了图9所示的连接总成的结构示意图。

图11示出了图10中所示的第一连接部、第二连接部和导向机构的结构示意图，还示出了第二连接部和导向机构分别与踏步板之间的连接关系。

图12示出了图9至图11中所示的第一连接部的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明：

图2示出了本发明所述的锁紧机构103的结构示意图，如图2所示，锁紧机构103，用于连接第一连接部102和第二连接部，所述锁紧机构103包括异型轴202、第一垫片203和第二垫片204。具体地：

如图10和11所示，所述第二连接部为包括第一连杆105、第二连杆107、第三连杆109和第四连杆108的四连杆结构，第一连杆105的首端为第二连接部的首端，并且各个连杆105、107、109、108两两之间分别通过销轴可转动地连接。

参照图3至图5，所述异型轴202由其外壁上沿圆周方向设置的凸缘2011和台阶面2022顺次划分为第一轴部（未示出）、第二轴部2023和第三轴部2024。

所述锁紧机构具有轴向间隙，具体地：所述第一连接部102的末端以及第一连杆105的首端均开设有通孔，所述第一连接部102的末端、第一垫片203、第一连杆105的首端和第二垫片204彼此之间间隙配合且顺次套设在第二轴部2023上；所述第三轴部2024上顺次套设有第三垫片205和螺母206，所述第三垫片205通过螺纹配合在第三轴部2024上的螺母206抵在所述台阶面2022上。特别地，所述第一连接部102的末端、第一垫片203、第一连杆105的首端和第二垫片204沿所述异型轴202轴向方向的间隙总和为1.1～1.2mm；所述第一垫片203和第二垫片204均由软制耐磨材料制成，在本发明的一实施例中软制耐磨材料优选为尼龙材料。

所述锁紧机构还具有径向间隙，具体地：所述第二轴部2023的外壁分别与第一连接部102的末端的通孔10211内壁、第一垫片203的内孔壁、第一连杆105的首端的通孔内壁、以及第二垫片204的内孔壁间隙配合，为了产生此径向间隙，采用下述的结构：所述第一连接部102的末端的通孔10211和所述第一连杆105的首端的通孔为相同的圆形通孔，所述第二轴部2023呈底面直径小于所述圆形通孔的孔径的圆柱形。特别地，在上述结构的基础上，所述第二轴部2023还具有关于该第二轴部2023的轴线对称的两个弦切面，以调整上述径向间隙。

特别地，所述第二轴部2023的外壁分别与第一连接部102的末端的通孔10211内壁之间的间隙、与第一垫片203的内孔壁之间的间隙、与第一连杆105的首端的通孔内壁之间的间隙、以及与第二垫片204的内孔壁之间的间隙中的最大者优选地满足0.2～0.5mm。

在本发明的一实施例中的连接机构包括上述第一连接部102、锁紧机构103和第二连接部。

为了方便连接机构的拆卸，所述第一连接部102的末端与第一连杆105的首端通过所述锁紧机构103可拆卸连接。具体地：

如图2、3、4、6和7所示，所述第一连接部102的末端还设置有与所述通孔10211相通的缺口10212，所述异型轴202的第二轴部2023通过该缺口10212进入第一连接部102的末端的通孔10211；所述锁紧结构还包括套设在所述第一轴部的第四垫片207，以及套设并焊接在异型轴202的第一轴部外壁上的锁紧部201，所述锁紧部201具有锁紧把手2011，拨动所述锁紧把手2011带动异型轴202同步转动，拨动所述锁紧把手2011使其偏离缺口10212一定角度后，所述锁紧把手2011与第二连接部具有的配合部卡紧配合，所述配合部设置在第一连杆105上。

所述锁紧把手2011与配合部的卡紧配合可通过下述结构实现：锁紧把手2011呈“U”型，该锁紧把手2011包括弯曲段20111和两个直线段20112，其中所述弯曲段20111的两开口端之间的距离大于两直线段20112之间的距离，各所述直线段20111的自由端先向内侧收拢后再向外侧翘起。所述配合部包括彼此平行的第一侧面1052和第二侧面（未示出），以及用于连接第一侧面1052和第二侧面的弧形面1051，所述弧形面1051的两端的距离大于第一侧面1052与第二侧面之间的距离，且所述弧形面1051的两端之间的距离小于所述锁紧把手2011的弯曲段20111的两开口端之间的距离。适当调整具体的尺寸，可以实现：将锁紧把手2011卡入配合部时需要小于等于20N的卡入力，同时将卡紧配合的锁紧把手2011与配合部分开时需要小于等于30N的拔出力。

参照图8说明上述锁紧机构103的锁紧方法和解锁方法。锁紧结构的锁紧方法包括以下几个步骤：

步骤11：将所述异型轴202的第二轴部2023通过所述缺口10212置入所述第一连接部102的末端的通孔10211；

步骤12：拨动所述锁紧把手2011带动异型轴202同步转动；

步骤13：当所述锁紧把手2011与缺口10212偏离一定角度后，对所述锁紧把手2011施加外力，使其与所述第二连接部的配合部卡紧配合。

上述锁紧机构103解锁方法包括以下几个步骤：

步骤21：对所述锁紧把手2011施加外力，使该锁紧把手2011脱离所述第二连接部的配合部；

步骤22：拨动所述锁紧把手2011带动异型轴202同步转动；

步骤23：当所述锁紧把手2011与缺口10212位于同一直线上时，将所述异型轴202的第二轴部2023通过所述缺口10212退出所述第一连接部102的末端的通孔10211。

进一步地，所述连接机构还包括导向机构，所述导向机构包括导向支架110，以及分别固装在导向支架110上的与所述第四连杆平行的两个导向柱管112，各所述导向柱管112内滑动配合有导向柱塞。特别地，所述导向柱塞与导向柱管112内壁滑动配合的部位采用粉末冶金耐磨材料，具体要求：径向压溃强度≥250MPa；表面硬度HB50-100；含油率>18%；其他内容符合GB/T12613.《滑动轴承卷制轴承》要求；所述导向柱管112内容置有用于减少导向柱塞与导向柱管112内壁的摩擦的润滑脂。

图9示出了本发明的一实施例中所述的连接总成3在整车状态下的工作位置，结合图10至12说明连接总成3的结构：所述连接总成3，其通过后安装支架104，侧安装支架106和前安装支架113固定在车身上，该连接总成3包括踏步板101，以及上述的连接机构；所述连接机构的第一连接部102的首端与车辆的滑移门1固连，所述第四连杆的自由端与踏步板101固连，通过第二连接部的四连杆结构可以将滑移门1的滑动转换为踏步板101的伸缩运动。特别地，所述第一连接部102呈“L”型，包括竖直段1022和水平段1023，作为所述第一连接部102的首端的竖直段1022的自由端与滑移门1固连；所述水平段1023的自由端作为该第一连接部102的末端。

在实施过程中，需要注意的是，由于连接总成3在工作过程中与滑移门1下裙板2的间隙受到空间布置的限制，不可能采用大尺寸的连接结构，同时锁紧机构103距上下位置需要留有足够的运动间隙，以备吸收制造和运动弹性产生的尺寸误差；异型轴202的长度必须保证锁紧机构103在踏步板101和侧围裙板中间可靠通过或运行。

综上所述仅为本发明较佳的实施例，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本发明的技术范畴。

Claims (13)

1.一种锁紧机构，用于连接第一连接部和第二连接部，其特征在于：所述锁紧机构包括异型轴、第一垫片和第二垫片；其中，所述异型轴由其外壁上沿圆周方向设置的凸缘和台阶面顺次划分为第一轴部、第二轴部和第三轴部；

所述第一连接部的末端以及第二连接部的首端均开设有通孔，所述第一连接部的末端、第一垫片、第二连接部的首端和第二垫片彼此之间间隙配合且顺次套设在第二轴部上；所述第三轴部上顺次套设有第三垫片和螺母，所述第三垫片通过螺纹配合在第三轴部上的螺母抵在所述台阶面上；并且，

所述第二轴部的外壁分别与第一连接部的末端的通孔内壁、第一垫片的内孔壁、第二连接部的首端的通孔内壁、以及第二垫片的内孔壁间隙配合，所述第一垫片和第二垫片均由软制耐磨材料制成；

所述第一连接部的末端与第二连接部的首端通过所述锁紧机构可拆卸连接，所述第一连接部的末端还设置有与所述通孔相通的缺口；

所述异型轴的第二轴部通过该缺口进入第一连接部的末端的通孔；所述锁紧结构还包括套设在所述第一轴部的第四垫片，以及套设并焊接在异型轴的第一轴部外壁上的锁紧部，所述锁紧部具有锁紧把手，拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动，拨动所述锁紧把手使其偏离缺口一定角度后，所述锁紧把手与第二连接部具有的配合部卡紧配合；

所述锁紧把手呈“U”型，该锁紧把手包括弯曲段和两个直线段，其中所述弯曲段的两开口端之间的距离大于两直线段之间的距离，各所述直线段的自由端先向内侧收拢后再向外侧翘起；

所述第二连接部的配合部包括彼此平行的第一侧面和第二侧面，以及用于连接第一侧面和第二侧面的弧形面，所述弧形面的两端的距离大于第一侧面与第二侧面之间的距离，且所述弧形面的两端之间的距离小于所述锁紧把手的弯曲段的两开口端之间的距离。

2.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于：所述第一连接部的末端、第一垫片、第二连接部的首端和第二垫片沿所述异型轴轴向方向的间隙总和为1.1～1.2mm。

3.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于：所述第二轴部的外壁分别与第一连接部的末端的通孔内壁之间的间隙、与第一垫片的内孔壁之间的间隙、与第二连接部的首端的通孔内壁之间的间隙、以及与第二垫片的内孔壁之间的间隙中的最大者满足0.2～0.5mm。

4.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于：所述第一连接部的末端的通孔和所述第二连接部的首端的通孔为相同的圆形通孔，所述第二轴部呈底面直径小于所述圆形通孔的孔径的圆柱形。

5.根据权利要求4所述的锁紧机构，其特征在于：所述第二轴部具有关于该第二轴部的轴线对称的两个弦切面。

6.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于：所述第一垫片和第二垫片均为尼龙垫片。

7.一种连接机构，其特征在于：所述连接机构包括如权利要求1所述的锁紧机构，所述连接机构还包括第一连接部和第二连接部，所述第二连接部为包括第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆的四连杆结构，所述第一连杆的首端为所述第二连接部的首端。

8.根据权利要求7所述的连接机构，其特征在于：所述连接机构还包括导向机构，所述导向机构包括导向支架，以及分别固装在导向支架上的与所述第四连杆平行的两个导向柱管，各所述导向柱管内滑动配合有导向柱塞。

9.根据权利要求8所述的连接机构，其特征在于：所述导向柱塞与导向柱管内壁滑动配合的部位采用粉末冶金耐磨材料；所述导向柱管内容置有用于减少导向柱塞与导向柱管内壁的摩擦的润滑脂。

10.一种连接总成，固定在车身上，包括踏步板，其特征在于：所述连接总成还包括如权利要求7所述的连接机构；所述连接机构的第一连接部的首端与车辆的滑移门固连，所述第四连杆的自由端与踏步板固连。

11.根据权利要求10所述的连接总成，其特征在于：所述第一连接部呈“L”型，包括竖直段和水平段。

12.一种用于权利要求1所述的锁紧机构的工作方法，其特征在于：其锁紧方法包括，

将所述异型轴的第二轴部通过所述缺口置入所述第一连接部的末端的通孔；

拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动；

当所述锁紧把手与缺口偏离一定角度后，对所述锁紧把手施加外力，使其与所述第二连接部的配合部卡紧配合。

13.根据权利要求12所述的锁紧机构的工作方法，其特征在于：其解锁方法包括，

对所述锁紧把手施加外力，使该锁紧把手脱离所述第二连接部的配合部；

拨动所述锁紧把手带动异型轴同步转动；

当所述锁紧把手与缺口位于同一直线上时，将所述异型轴的第二轴部通过所述缺口退出所述第一连接部的末端的通孔。