CN108204404B - 球窝接头装置、紧固装置及车用间接视觉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种球窝接头装置，具有所述球窝接头装置的紧固装置，以及具有所述紧固装置的间接视觉系统。该球窝接头装置具有第一接头部件(2)及第二接头部件(6)。所述第一接头部件(2)具有球形表面元件(10)，具有凸起或下凹的外侧(11)，所述外侧(11)为球形表面的一部份。接合机构(14)套接在所述球形表面元件(10)之外，使接合机构(14)与球形表面元件(10)以第一接触表面(22)接触。第一或第二接头部件(2、6)具有下凹的球面帽形收容部(24)，另一接头部件则具有凸起的球面突出部(26)，两者间形成第二接触表面(28)，其曲率半径R2小于第一接触表面的曲率半径R1。

Description

球窝接头装置、紧固装置及车用间接视觉系统
技术领域
本发明涉及一种球窝接头或球窝装置、具有所述球窝接头装置的紧固装置，以及具有所述紧固装置的间接视觉系统。
背景技术
图5示出一种已知的球窝接头装置，通过该装置将反射镜头100可调节地安装在支撑臂102上。反射镜头具有镜面玻璃104和镜安装板106。支撑臂102在其端部上具有凸出球面的环形部分108，套接在反射镜安装板106上具有互补形状的接合机构110内。接合机构110压靠在球面环形部分108上，并以环形弹簧112固定。这种已知的球窝接头装置的缺点在于，如果调节该球窝接头时需要施以较大的调节力矩，则必须以较大的有效支撑长度或球面配合，因此需要较大的安装空间和安装高度。在许多情况下，从设计角度来看，加大安装空间和高度都不符合设计上的需求。
德国专利文献DE20305680U1示出一种球窝接头布置，其内部具有电缆通道。球窝接头具有多个第一和第二接头部件。第一接头部件具有球形表面元件，其外侧表面是球面的一部分。第二接头部件上设有对应的球面元件，用来与第一接头部件上的球形表面元件接触。第一接头部件在第一接头部件的第一球面元件内部又形成一个鼓起的突出部。该鼓起的突出部与从连接第一和第二部件的第二关节部件延伸的凹形收容座接合，接合方式如同按扣(snap fastener)一般。第一接头部件上的球形表面元件和第二接头部件上的杯壁内侧恰好重合，但不对第一和第二接头部件之间提供连接力。第一和第二接头部件之间的连接仅是通过第一接头部件内尺寸相对较小的按扣连接来实现。因此，这种球窝接头不适于承载如后视镜这样的重负荷。
发明内容
因此，本发明的目的是要提供一种球窝接头装置，其具有低安装高度和相当小的安装体积，但却能够传递较大的调节力矩。
上述目的可以通过第一方面的技术特征来实现。
第一接头部件具有球形表面元件，该球形表面元件的球形表面为凸面或凹面。该球形表面元件的球形表面是球面的一部分。接合机构接合在该球形表面元件的外侧，使得该接合机构和该球形表面元件经由第一接触表面彼此接触。由于接合机构接合在球形表面元件的凸起的外侧上，因此在第一接合部件和第二接合部件之间提供出如同按扣的连接。由于球形表面元件或其凸起的外侧是位于第一接头部件的外侧上，所以该如同按扣的连接可以得到较大的接触表面，并因此在第一接头部件和第二接头部件之间，提供牢固的连接，足以适用在重负载的应用。在第一或第二接头部件中还提供球面帽形收容部。在另一接头部件中则相应的提供凸起的球面突出部，两者间形成第二接触表面。该第二接触表面的曲率半径R2小于该球形表面元件的曲率半径R1。第一和第二接头部件是通过该下凹的球面帽形收容部与该凸起的球面突出部提供相互的支撑。通过上述分别位于第一接头部件的内侧和外侧上的两个接触表面(一个接触表面位于内部的下凹的球面帽形收容部与相应的凸起的球面突出部之间，另一个接触表面位于外部的接合机构和球形表面元件之间)，所述两个接触表面可以用来传送较高调节力矩，但所需的安装空间却非常小。由于采用双重球窝接头设计，即使仅使用较低的安装高度，也可以实现相对较大的接触表面半径，从而可在接触表面上实现较长的有效支撑长度。本发明可在较小的安装空间上形成较大的接触表面，因此可以实现高度的接触压力。应用于例如呈反射镜头形式的扁平的第二接头部件时，该球窝接头的枢转点可以设成更靠近镜面玻璃。本发明不需要额外的连接元件，如螺钉、锁定螺栓或卡口锁等。两个接头部件通过可拆卸的卡扣连接接合在一起，从而可以降低成本。
根据第二方面的本发明一种优选实施例，所述下凹的球面帽形收容部的深度等于或小于形成所述下凹的球面帽形收容部的基底的球形的半径，使得所述凸起的球面突出部恰好支撑在所述下凹的球面帽形收容部中。
根据第三方面的本发明一种优选实施例，所述凸出的球面凸出部具有与所述下凹的球面帽形收容部互补的形状，从而形成大的球形帽形的第二接触与支撑表面。
根据第四方面的本发明优选实施例，所述接合机构不仅只包围所述球形表面元件，且所述接合机构还具有与所述球形表面元件的外形互补的形状。其结果是，第一接触表面被扩大，并且可以传递更高的调节力矩。因此，本发明的球窝接头可以承受较大的载荷。
根据第五方面的本发明有利实施例，所述曲率半径R1和R2的中心点M1和M2分别为不相同的点，并使两者互相形成在1/10mm范围以内的距离。这种设计可以在两个接头部件连接后产生预张紧。
根据第六和第七方面的本发明有利实施例，所述球形表面元件和/或所述接合机构具有弹性设计，用以简化将两个接合部件安装成彼此密接时的步骤。
根据第八方面的本发明有利实施例，通过弹簧元件，特别是环形弹簧(第九方面)，可以提高机构的内聚力。所述弹簧元件将所述接合机构压靠在所述球形表面元件上。
根据第十方面的本发明有利实施例，所述球形表面元件的外部形成下凹状。这种设计可以简化安装，因为具有所述球形表面元件的第一接头部件，是以比第二接头部件的材料更刚硬或更坚硬的材料制成。
根据第十、第十一或第十二方面的本发明有利实施例，使用分段的球形环状元件，以在第一接头部件和第二接头部件之间形成更大的调整角度。
根据本发明的球窝接头装置特别适用于将间接视觉装置连接到车辆上。所述的间接视觉装置可以是监视器、传统的镜子、照相机系统、传感器单元或显示单元，或者完整的可替换反射镜系统。
附图说明
以下参考附图说明本发明的优选实施例，以说明本发明进一步的细节、特征和优点。在图式中：
图1示出本发明的第一实施例，
图2示出本发明的第二实施例，
图3示出作为附加部件的载具的第一接头部件的透视图，
图4示出形成反射镜头形式的第二接头部件，而
图5示出根据现有技术的反射镜以及其接头装置。
附图标记说明
DP 枢轴点
R1 第一曲率半径
M1 第一中心点
R2 第二曲率半径
M2 第二中心点
X 枢轴点和镜面玻璃之间的距离
2 第一接头部件
4 双重球窝接头
6 第二接头部件
8 镜面玻璃
9 镜安装板
10 球形表面元件
11 球形表面元件的侧面
12 球形表面元件的管状内侧
14 接合机构
16 接合机构的杯壁
18 杯壁的内侧
20 杯壁的外侧
22 第一接触表面
24 下凹的半球形或杯形的收容部
26 球面突出部
28 第二接触表面
30 环形弹簧
32 卡扣钩
34 扣钩接触侧
36 扣钩后侧
40 球形表面元件
42 止动元件
44 球面环形区段
46 球面环形区段上的插销
100 反射镜头
102 支撑臂
104 镜面玻璃
106 镜安装板
108 凸出球面的环形部分
110 互补形状的接合机构
112 环状弹簧
具体实施方式
根据图1示出的实施例具有呈支撑臂形式的第一接头部件2，以及呈反射镜头形式的第二接头部件6。两者经由双重球窝接头4可调节地紧固在一起。反射镜头6具有镜面玻璃8和镜安装板9。支撑臂2的一端具有复曲面及球面环形的球形表面元件10，其外侧11具有凸起的球面环形部分，其内侧12形成管状。镜安装板9上的接合机构14接合所述球形表面元件10的凸起的外侧11。换句话说，接合机构14接合凸起的外侧11，接合范围超过其最大直径。因此，提供了类似于按扣的连接，连接第一接头部件2和第二接头部件6。球形表面元件10的凸起的外侧11具有以第一中心点M1定义的第一曲率半径R1。接合机构14具有杯形设计，并具有杯壁16。杯壁16具有内侧18和外侧20。杯壁16的内侧18至少在顶部区域是形成圆形，使得在球形表面元件10的凸起的外侧11与杯壁16的内侧18之间，形成第一接触表面22。
在具有球面环形部分的球形表面元件10内部设有一个下凹的半球形或杯形的收容部24，该收容部具有以第二中心点M2定义的第二曲率半径R2。前述管状的内侧12与该收容部24即限定出一个杯形内部。凸起的球面突出部26从反射镜头6的镜安装板9向中心延伸，直到第一接头部件2的杯形内部，并被支撑在球面帽形收容部24之上。以此而形成具有球面帽形的第二接触表面28。在杯壁16的外侧20上以环形弹簧30包围接合机构14的杯壁16，以将杯壁16的内侧18压靠在具有球面环形部分的球形表面元件10的外侧11上。因为在上述双重球窝接头4中，调节力矩不但通过第一接触表面22传递，同时也经由第二接触面28传递，所以可以实现更小型化的设计，使得双重球窝接头4的枢轴点DP位于更靠近反射镜头6的镜玻璃8的位置。也就是使镜面玻璃8与枢轴点之间的距离X变小。
在根据图1的实施例中，枢轴点DP与两个曲率半径R1和R2各自的中心点M1和M2重合。本发明另一种设计是使两个中心点M1和M2彼此偏移，但使偏差量限于1/10mm的范围内，并使得双重球窝接头4的枢轴点DP位于两个中心点M1和M2之间。在这种设计下，该双球窝接头在安装过程中会处于预张紧状态，从而可避免产生游隙。
图2示出本发明的第二实施例。与根据图1的第一实施例的不同之处仅在于其接合机构14的设计。本实施例的接合机构14不使用杯形设计，而是使接合机构14包括多个环形分布的卡扣钩32。每个卡扣钩具有前侧或接触侧34以及后侧36。卡扣钩32是以其接触侧34接合在具有球面环形部分的表面元件10的凸起的外侧11上，从而提供类似于按扣的连接。卡扣钩32上面对球面环形球形表面元件10上的凸起外侧11的接触侧34，则具有与球面环形球形表面元件10上的凸起外侧11的形状互补的圆形形状，从而在接合机构14和球面环形球形表面元件10之间形成带状球形的第一接触表面22。如此所形成的第一接触表面面积会大于根据图1的实施例的第一接触表面22。这是因为球形表面元件10与卡扣钩32的接触侧34可以提供互补的形状。第二实施例的其余设计与根据图1的第一实施例的设计相同。
图3示出第一接头部件2的第二实施例的透视图。该第一接头部件2具有球形表面元件40。第一接头部件2在其一端具有形成分段的球面环形部分，而在另一端具有止动元件42。具有分段的球面环形部分的球形表面元件40具有多个球面环形区段44，分布在圆周上。各区段44并分别延伸出两支插销46。如此，球形表面元件40的外侧11即位于该球面环形区段44所形成的球形表面上。
图4示出根据图2的反射镜头6的透视图，并示出具有呈环形分布的卡扣钩32的接合机构14。
两个接头部件2和6可以由塑料或金属制成。第一接头部件2通常由金属或硬质塑料制成，而第二接头部件则是由相当软的塑料制成。
所描述的示例性实施例示出可以手动调节的双重球窝接头4。该双重球窝接头也可以使用马达进行调整。

Claims (14)

1.一种球窝接头装置，用于将第一接头部件(2)及第二接头部件(6)可调节地安装在枢轴点(DP)上，所述球窝接头装置包括：
球形表面元件(40)，位于所述第一接头部件(2)上，具有外侧(11)，所述外侧(11)为球形表面的一部分，并具有以第一中心点(M1)定义的第一曲率半径(R1)；
接合机构(14)，位于所述第二接头部件(6)上，并以第一接触表面(22)接触所述球形表面元件(40)；
下凹的球面帽形收容部(24)，为所述第一接头部件(2)的部分，并位于球形表面元件(40)内，所述下凹的球面帽形收容部(24)具有以第二中心点(M2)定义的第二曲率半径(R2)，
其中，所述第二接头部件(6)具有凸起的球面突出部(26)，所述凸起的球面突出部(26)具有第二接触表面(28)，所述第二接触表面(28)支撑在球面帽形收容部(24)中，
其中，所述第一曲率半径(R1)大于所述第二曲率半径(R2)，且
所述接合机构(14)套接在所述球形表面元件(40)的外侧(11)上，以使所述第一接头部件(2)与第二接头部件(6)形成类似按扣的连接，
其特征在于：所述球形表面元件(40)具有分段的球面环形部分，且
所述球形表面元件(40)具有多个球面环形区段(44)，分布在其圆周上。
2.一种球窝接头装置，用于将第一接头部件(2)及第二接头部件(6)可调节地安装在枢轴点(DP)上，所述球窝接头装置包括：
球形表面元件(40)，位于所述第一接头部件(2)上，具有外侧(11)，所述外侧(11)为球形表面的一部分，并具有以第一中心点(M1)定义的第一曲率半径(R1)；
接合机构(14)，位于所述第二接头部件(6)上，并以第一接触表面(22)接触所述球形表面元件(40)；
下凹的球面帽形收容部(24)，为所述第二接头部件(6)的部分，并位于所述接合机构(14)内，所述下凹的球面帽形收容部(24)具有以第二中心点(M2)定义的第二曲率半径(R2)，
其中，所述第一接头部件(2)具有凸起的球面突出部(26)，所述凸起的球面突出部(26)位于所述球形表面元件(40)内，
所述凸起的球面突出部(26)具有第二接触表面(28)，所述第二接触表面(28)支撑在所述球面帽形收容部(24)中，
其中，所述第一曲率半径(R1)大于所述第二曲率半径(R2)，且
其中，所述接合机构(14)套接在所述球形表面元件(40)的外侧(11)上，以使所述第一接头部件(2)与第二接头部件(6)形成类似按扣的连接，
其特征在于：
所述球形表面元件(40)具有分段的球面环形部分，且
所述球形表面元件(40)具有多个球面环形区段(44)，分布在其圆周上。
3.如权利要求1或2所述的球窝接头装置，其特征在于：在所述下凹的球面帽形收容部(24)的深度等于或小于形成所述下凹的球面帽形收容部(24)的基底的球形的球形半径，使得所述凸起的球面突出部(26)恰好支撑在所述下凹的球面帽形收容部(24)中。
4.如权利要求1或2所述的球窝接头装置，其特征在于：所述凸起的球面突出部(26)具有与所述下凹的球面帽形收容部(24)互补的形状。
5.如权利要求1或2项所述的球窝接头装置，其特征在于：所述第二接头部件(6)上的接合机构(14)具有与所述第一接头部件(2)上的球形表面元件(40)的外形互补的形状。
6.如权利要求1或2项所述的球窝接头装置，其特征在于：所述第一中心点(M1)及第二中心点(M2)互相形成偏移，以将所述第一接头部件(2)和第二接头部件(2、6)在预张紧状态下接合。
7.如权利要求1或2项所述的球窝接头装置，其特征在于：在所述第一接头部件(2)上的球形表面元件(40)具有弹性，且将所述接合机构(14)推压向所述第二接头部件(6)。
8.如权利要求1或2所述的球窝接头装置，其特征在于：在所述第二接头部件(6)上的接合机构(14)具有弹性，且推压向所述第一接头部件(2)上的球形表面元件(40)。
9.如权利要求1或2项所述的球窝接头装置，其特征在于：还包括弹簧元件(30)，以将所述第二接头部件(6)上的接合机构(14)压靠在所述第一接头部件(2)上的球形表面元件(40)上。
10.如权利要求9所述的球窝接头装置，其特征在于：所述弹簧元件是环形弹簧(30)。
11.如权利要求1或2所述的球窝接头装置，其特征在于：所述第一接头部件(2)上的球形表面元件(40)具有下凹的外侧(11)。
12.如权利要求1或2所述的球窝接头装置，其特征在于：所述球形表面元件(40)具有插销(46)，从所述球面环形区段(44)延伸出来，且使所述球形表面元件(40)的外侧位于所述球面环形区段(44)所形成的球形表面上。
13.一种用于将间接视觉系统安装到车辆上或车辆内的紧固装置，至少具有位于车辆侧的第一接头部件(2)及位于间接视觉系统侧的第二接头部件(6)，所述第一接头部件和第二接头部件通过根据权利要求1到12中任一项所述的球窝接头装置连接在一起。
14.一种车辆用间接视觉系统，所述间接视觉系统包括权利要求13所述的紧固装置。
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