CN103998950B - 用于传感器的可调节的保持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于传感器的可调节的保持装置(1)，所述保持装置包括基体(4)，支承至少一个传感器(2)的支承体(6)借助于至少一个球窝关节(8a、8b、8c)可调节地保持在所述基体上并且与所述基体相对。根据本发明设定，球窝关节(8a、8b、8c)包括固定在基体(4)上并穿过支承体(6)的通口(10)伸出的螺纹销(12)，具有球形外表面(18)的本体(16)的开口(14)与所述螺纹销螺纹连接，所述外表面在两个组装在一起的半壳(22a、22b)的互补的球形内表面(20a、20b)中一方面可回转地并且另一方面与所述半壳(22a、22b)一起绕与螺纹销(12)同轴的旋转轴线(24)可共同旋转地保持，半壳(22a、22b)绕所述旋转轴线可旋转地这样容纳在支承体(6)的通口(10)中，使得：通过至少旋转耦合的半壳(22a、22b)的由外力引起的相对于通口(10)的旋转，能相对于螺纹销(12)旋拧具有球形外表面(18)的本体(16)，使得在半壳(22a、22b)与支承体(6)沿螺纹销(12)的方向位移。

Description

用于传感器的可调节的保持装置
技术领域
本发明涉及一种用于传感器的可调节的保持装置，含有基体，支承至少一个传感器的支承体借助于至少一个球窝关节可调节地在所述基体上并与所述基体相对地保持。借助于这样的可调节的保持装置，能够以多个自由度调整一个或者多个传感器相对于基体的精确的位置。
背景技术
例如由DE-A-2916225已知一种用于机动车前照灯的可调节的保持装置。这里，机动车前照灯保持在框架上，所述框架主要借助于一个球关节支承在基板上。所述球关节含有具有端侧的球窝的螺纹销，与框架相连的球体容纳在所述球窝中。所述球体在此在球窝的弹性变形的情况下压入到所述球窝中。螺纹销旋进基体中，从而承载前照灯的框架可绕球关节回转。为了将承载前照灯的框架相对于竖直的和水平的回转轴线调整到确定的回转位置，设置两个调整螺栓。由此，框架经由所述球关节和两个调整螺栓并且由此通过三个容纳部相对于基体保持。在此，前照灯的所调整的位置仅通过调整螺栓在基体上的所配设的内螺纹中的摩擦而固定。此外，弹性的关节窝的变形决定球形关节具有一定的挠度，这对精确调整或长期保持传感器位置是不利的。
发明内容
与此相对，本发明的目的在于，提供一种用于传感器的可调节的保持装置，在所述保持装置中，能够尽可能精确地调整传感器的位置，并且可长时间稳定地维持所调整的位置。
该目的根据本发明一种用于传感器的可调节的保持装置来实现，所述保持装置包括基体，支承至少一个传感器的支承体借助于至少一个球窝关节在所述基体上并且与所述基体相对地可调节地保持，其特征在于，球窝关节包括固定在基体上并穿过支承体的通口伸出的螺纹销，具有球形外表面的本体的开口与所述螺纹销螺纹连接，所述外表面一方面可回转地保持在两个组装在一起的半壳的互补的球形内表面中并且另一方面与所述半壳一起绕与螺纹销同轴的旋转轴线可共同旋转地保持，半壳绕所述旋转轴线可旋转地这样容纳在支承体的通口中，使得：通过在外力作用下相对于通口旋转至少旋转耦合的半壳，能相对于螺纹销旋拧具有球形外表面的本体，使得半壳和支承体沿螺纹销的方向位移。
本发明基于如下构思，即球窝关节包括一个固定在基体上的并且穿过支承体的通口伸出的螺纹销，一个具有球形外表面的本体的开口与所述螺纹销螺纹连接，所述外表面一方面可回转地保持在两个组装在一起的半壳的互补的球形内表面中，另一方面与所述半壳一起绕与螺纹销同轴的旋转轴线可共同旋转地保持，半壳绕所述旋转轴线可旋转地容纳在支承体的通口中，使得通过至少旋转耦合的半壳的由外力引起的相对于通口的旋转，在使半壳与支承体沿螺纹销的方向位移的情况下能相对于螺纹销旋拧具有球形外表面的本体。
具有球形外表面的本体可以包含完整的球体、部分球体或球台。重要的是，所述球形外表面保持在在两个半壳之间形成的、互补的球形内表面中，以便首先能够实现内表面相对于外表面的任意转动。
通过两个组装在一起的、形成用于球形外表面的关节窝的半壳，可以避免在制造球窝关节时所述关节窝发生弹性变形。由此可以实现球窝关节更高的刚度，这对传感器的调整精确性产生有益的作用。另一方面，球形外表面的直径与现有技术相比更大，从而球窝关节的支承面或导向面也相应地大，这同样对力传递、球窝关节的刚度以及由此还对调整精确性产生有益的作用。
通过在从属权利要求中记载的措施可以实现对在权利要求1中给出的发明的有利的扩展方案和改进方案。
两个半壳的分界面优选设置在通口中。这可以例如由此实现，即,各半壳在圆周上具有以周向间距分布地设置的并且能弹性地卡锁在所述通口中的舌片。在此例如一个半壳的一个舌片伸入到在另一个半壳的两个舌片之间形成的间隙中。为了节省成本，半壳优选构造成相同的部件。
为了能够实现带有球形外表面的本体、特别是球窝关节的球体与两个半壳的共同旋转，优选销状的带动件从球形外表面突出，各带动件嵌入在球形内表面中构成的槽中。所述销状的带动件在具有球形外表面的本体旋拧到螺纹销上的状态下设置在一个垂直于螺纹销的平面内，并优选设置在半壳的分界面中。与万向节类似地，由此能够一方面实现支承体相对于螺纹栓在所有三个旋转自由度上的倾斜。但另一方面，尽管如此仍能够实现使两个耦合的半壳的旋转运动传递到具有球形外表面的本体上，以相对于螺纹销旋拧所述本体。
根据一个特别优选的实施方式，保持装置具有至少两个这样的球窝关节，特别是三个这样的球窝关节。此时可以在所有三个旋转和平移自由度上相对于基体调整承载体。
特别优选的是，在其中至少一个半壳的凸缘式的面与支承体的通口的孔边缘之间设置卡锁器件，用于能松开地锁定半壳相对于支承体的旋转位置。所述卡锁器件可以具有设置在相关的半壳的凸缘式的面的圆周上的凸起，所述凸起构造成能够卡锁到相应的通口的孔边缘的凹口中和从所述凹口中解锁。特别是当螺纹—具有球形外表面的本体通过所述螺纹与螺纹销可旋紧地连接—的螺距比已知时，可以根据半壳的旋转角度或根据在圆周上分布的锁定位置的确定沿螺纹销的方向的调节路程。此外，由此可以持久地维持半壳相对于螺纹销的已经设定的旋转位置以及由此也相对于传感器的位置。
根据一个扩展方案，支承体和基体分别构造成板状的。
根据一个特别优选的实施方式，可调节的保持装置保持至少一个雷达传感器，自适应巡航控制系统(ACC)包括所述雷达传感器。
本发明还涉及一种包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的可调节的保持装置的车辆。
附图说明
下面，通过结合附图对本发明的一个实施例的说明来示出改进本发明的其他措施。
在图中：
图1示出根据本发明的一个优选实施方式的用于传感器的可调节的保持装置的透视分解视图，所述保持装置具有球窝关节；
图2示出图1的球窝关节的剖视图；
图3示出根据一个优选实施方式的、图2的球窝关节的下部半壳。
具体实施方式
图1示出用于传感器的可调节的保持装置的一个优选实施方式，所述保持装置包括基板，例如支承雷达传感器2的支承板6借助于优选三个球窝关节8a、8b、8c可调节地在所述基板上并且与所述基板相对地保持。对于雷达传感器2，在图1中仅示出用于装配雷达传感器的开口，所述雷达传感器例如包含在车辆的自适应巡航控制系统(ACC)中，所述自适应巡航控制系统根据速度保持与前方行驶的车辆的距离恒定。为了实现正常的功能，需要精确并持久地维持保持在支承板6上的雷达传感器2相对于基板4的定位，以设置雷达传感器2确定的发射角或相对于基板4的确定的角位置。以下更精确地描述的可调节的保持装置1即用于此。基板4例如固定在车辆的框架上。
作为两个另外的球窝关节8b、8c的代表，右上部的球窝关节8a在图1中分解示出，而在图2中以剖视图示出。所述球窝关节8a含有固定在基板4上的并且穿过支承板6的通口10的螺纹销12，具有球形外表面18的本体16的开口14与所述螺纹销螺纹连接。具有球形外表面18的本体16在此优选是球体，其中，所述球体的球形外表面18一方面可回转地以少量空隙互补地保持在两个组装在一起的半壳22a、22b的球形内表面20a、20b中，并且另一方面与半壳22a、22b一起可围绕与螺纹销12同轴的旋转轴线24旋转。至少旋转耦合的半壳22a、22b绕所述旋转轴线12可旋转地容纳在支承板6的通口10中。支承板6的通口10具有与螺纹销12的外径相比更大的直径，由此球体16可以以其赤道的直径或者利用将要说明的带动销26设置在支承板6的通口10的平面中。
两个半壳22a、22b的分界面28优选设置在支承板6的通口10的平面中，尤其是如图2所示。这可以例如这样来实现，即所述半壳22a、22b在圆周上具有以周向间距分布设置的并且能弹性地卡锁在通口10中的卡锁舌片30a、30b。在此例如一个半壳22a的卡锁舌片30a伸入另一个半壳22b的两个卡锁舌片30b之间的间隙32b中。为此，半壳22a、22b优选构造成相同的部件。换句话说，两个半壳22a、22b通过锁定舌片30a、30b一方面彼此旋转耦合，另一方面保持在支承板6的通口10中，因为卡锁舌片30a、30b的端部分别搭接通口10的孔边缘，如借助图2可容易地想像的那样。此外，半壳22a、22b分别具有用于工具、例如用于扳手的作用面34，以使所述半壳能够作为一个整体相对于螺纹销12旋转。
为了能够实现球窝关节8a的球体16与两个半壳22a、22b的共同旋转，多个带动销26优选从球体16的球形外表面18突出，所述带动销嵌入在两个半壳22a、22b的球形内表面中构成的槽36a、36b中。所述槽36a、36b借助于图2最佳地示出并且例如按经度的形式分别延伸越过在两个半壳22a、22b的分界面28一段距离。在球体16旋拧到螺纹销12上的状态下，带动销26设置在一个垂直于螺纹销12的平面中并设置在半壳22a、22b的分界面28中，所述分界面与球体16的赤道面共面。由此能够实现将通过外力施加到两个耦合的半壳22a、22b上的旋转运动传递到球体16上，以使相对于螺纹销12旋拧球体。另一方面，和在万向关节中相同，耦合的半壳22a、22b的以及由此还有支承板6可以沿所有三个旋转自由度相对于螺纹销12倾斜。
特别优选的是，在半壳22a、22b的凸缘面38a、38b与支承板6的通口10的朝外的孔边缘之间设置卡锁器件40，用于可松开地锁定半壳22a、22b相对于支承板6的旋转位置。所述卡锁器件40具有设置在半壳22a、22b的凸缘面38a、38b的圆周上的凸起42a、42b，所述凸起在图3中最好地示出，图3示出图1中的下部的半壳22b。所述凸起构造成能卡锁到通口10的孔缘的相应的凹口44中并从所述凹口中解锁。优选至少球体16和球窝关节8a、8b和8c的半壳22a、22b由合适的塑料制成并且优选注塑制成。
然后这种球窝关节8a的装配如下面所述进行：首先在图1中从下面将半壳部22b装入支承板6的通孔10中，直至其弹性的卡锁舌片30b搭接通口10在图1中上部的孔边缘。然后，从上面将支承板6从上这样放置到基板4上，即所属的螺纹销12可以大致居中地穿过支承板6的通口10并向上从通口10伸出。
在下一步中，接着将球体16旋拧到螺纹销12上并旋转已经支承在通口中的半壳22b，使得在球体16的球形外表面18上的带动销26能够嵌接到在球形的半球内表面20b上的配设的槽36b中。然后，另一个半壳22a这样以其锁定舌片30a装入通口10中，使得一方面球体26的带动销26也可以嵌入到球形的半球内表面20b上的槽36b中，而另一方面，卡锁舌片30a搭接通口10在图1中下部的孔边缘并同时可以嵌入另一个半壳22b的卡锁舌片30b之间的间隙32b中，以实现两个半壳22a、22b的旋转耦合。另一方面，此时所述一个半壳22b的卡锁舌片30b也嵌入到所述另一个半壳22a的卡锁舌片30a之间的间隙32a中。在半壳22a、22b的球形内表面20a、20b上的槽36a、36b这里设置成，使得它们在半壳22a、22b的装配状态下相互对齐或者说无缝隙和持续地相互过渡。
在此背景下，根据本发明的可调节的支承装置1的工作原理如下：当通过将螺栓工具作用在图1中的上部的半壳22a的作用面34上而相对于通口10旋转通过卡锁舌片30a、30b彼此旋转耦合的半壳22a、22b时，如图1通过箭头所示，球体16通过相互嵌接的带动销/槽26、36a、36b在螺纹销12上跟随旋转，由此，支承板6在螺纹销12的区域中的位置相对于螺纹销12并且因此也相对于基板4改变，即在图1中竖直的位置。
借助于图1则可容易地设想，通过调节另外两个球窝关节8b、8c使支承板6相对于基板4关于三个空间的旋转自由度绕旋转点46倾斜，以形成确定的发射角或雷达传感器2相对于基板4的确定的角位置。在三个球窝关节8a、8b和8c的每个中，耦合的半壳体22a、22b都能够相对于相应的球体16不受阻碍地旋转。
附图标记列表
1保持装置
2传感器
4基板
6支承板
8a/b/c球窝关节
10通口
12螺纹销
14开口
16球体
18球形外表面
20a/b球形内表面
22a/b半壳
24旋转轴线
26带动销
28分界面
30a/b锁定舌片
32a/b间隙
34作用面
36a/b槽
38a/b凸缘面
40卡锁器件
42a/b凸起
44凹口
46旋转点

Claims (13)

1.一种用于传感器的可调节的保持装置(1)，所述保持装置包括基体(4)，支承至少一个传感器(2)的支承体(6)借助于至少一个球窝关节(8a、8b、8c)在所述基体上并且与所述基体相对地可调节地保持，其特征在于，球窝关节(8a、8b、8c)包括固定在基体(4)上并穿过支承体(6)的通口(10)伸出的螺纹销(12)，具有球形外表面(18)的本体(16)的开口(14)与所述螺纹销螺纹连接，所述外表面一方面可回转地保持在两个组装在一起的半壳(22a、22b)的互补的球形内表面(20a、20b)中并且另一方面与所述半壳(22a、22b)一起绕与螺纹销(12)同轴的旋转轴线(24)可共同旋转地保持，半壳(22a、22b)绕所述旋转轴线可旋转地这样容纳在支承体(6)的通口(10)中，使得：通过在外力作用下相对于通口(10)旋转至少旋转耦合的半壳(22a、22b)，能相对于螺纹销(12)旋拧具有球形外表面(18)的本体(16)，使得半壳(22a、22b)和支承体(6)沿螺纹销(12)的方向位移。
2.根据权利要求1所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，所述保持装置具有至少两个所述球窝关节(8a、8b、8c)。
3.根据权利要求1所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，在其中至少一个半壳(22a、22b)的凸缘面(38a、38b)与支承体(6)的通口(10)的孔边缘之间设置卡锁器件(40)，用于锁定半壳(22a、22b)相对于支承体(6)的旋转位置。
4.根据权利要求3所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，卡锁器件(40)具有设置在半壳(22a、22b)的凸缘面(38a、38b)的圆周上的凸起(42a、42b)，这些凸起构造成能卡锁到通口(10)的孔边缘上的相应凹口(44)中并从所述凹口中解锁。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，支承体(6)和基体(4)分别构造成板状的。
6.根据权利要求中1至4任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，具有球形外表面(18)的本体(16)包括球体、部分球体或球台。
7.根据权利要求中1至4任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，两个半壳(22a、22b)的分界面(28)设置在通口(10)中。
8.根据权利要求7所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，所述半壳(22a、22b)具有在圆周上分布地设置的并且能弹性地卡锁在所述通口(10)的边缘上的舌片(30a、30b)。
9.根据权利要求7所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，多个带动件(26)从本体(16)的球形外表面(18)突出，所述带动件嵌接到在半壳(22a、22b)的球形内表面(20a、20b)中构成的槽(36a、36b)中。
10.根据权利要求9所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，带动件(26)在具有球形外表面(18)的本体(16)旋拧到螺纹销(12)上的状态下设置在垂直于螺纹销(12)的平面并且设置在半壳(22a、22b)的分界面(28)中。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，半壳(22a、22b)构造成相同的部件。
12.根据权利要求1至4中任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置，其特征在于，所述保持装置保持包含在自适应巡航控制系统(ACC)中的雷达传感器(2)。
13.一种车辆，所述车辆包括至少一个前述权利要求中任一项所述的用于传感器的可调节的保持装置(1)。
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