CN109790862B - 公差补偿装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于补偿第一组件和第二组件之间公差的装置的弹簧件，其特征在于至少一个沿其纵向具有两个对立末端区的弹簧臂，其中至少一个末端区距离弹簧件的纵向中轴的距离大于距末端区之间的弹簧臂中间段的距离，并且其中至少一个末端区形成向外径向突出的角部。

Description

公差补偿装置

本发明涉及一种用于补偿将要连接的两个组件之间的公差的装置。

此类装置总体上为已知。例如，它们具有可以附接到第一组件的基部件和通过螺纹与基部件接合并可通过从基部件旋出而与另一个组件连接的补偿件。可经过基部件和补偿件二者中通道插入的连接装置(例如连接螺栓或螺纹栓)起到连接这两个组件的作用。

通过转动插入的连接装置，旋出该补偿件。为实现必要的扭矩传递，将弹簧件设置在该补偿件的通道中，其一个末端在该补偿件上得到支撑，同时其另一端则顶住经通道插入的连接装置压紧。

利用迄今已知的弹簧件，扭矩的有效传递仅可能达到该弹簧件的某个最小尺寸。因此，最终限制了该装置的构造尺寸。

因此，本发明的目的是产生一种具有可以简单且廉价制造且尤其向可更小尺寸缩放的弹簧件的装置。

通过具有权利要求1之特征的装置——尤其通过具有至少一个弹簧臂的弹簧件实现该目的，按其纵向观察，所述弹簧臂具有两个对立的末端区，其中至少一个末端区距弹簧件纵向中轴的距离大于距两个末端区之间的弹簧臂中间段距离，且在其中至少一个末端区形成向外径向突出的角部。

本发明基于以下发现：通过使用具有至少一个弹簧臂的弹簧件，其中其至少一个末端区距弹簧件的纵向中轴的距离大于两个末端区之间的中间段的距离，则可以更高效地实现从连接装置到补偿件的扭矩传递。这还具有其他优势：弹簧件可以更容易地缩放到不同的尺寸——尤其可使其制作得更紧凑。此外，由于该末端区和中间区之间相对于纵向中轴的距离不同，因此，可以将连接装置更轻松地插入弹簧件——尤其没有损坏弹簧件的风险。

在从属权利要求、说明书及附图中描述了本发明的有利实施方案。

有利地，角部向外突出到如此程度，从而当弹簧件位于通道中时，角部推入补偿件中。因此，角部可以在该补偿件中“夹紧”，从而该弹簧件不可旋转地安装在通道中。

优选地，弹簧件以这种方式设置在该补偿件的通道中，从而弹簧件的纵向中轴和补偿件的纵向中轴至少大致重合。从而可以将连接装置轻易插入通道中，弹簧臂优选地具有纵向延伸部分，其中弹簧臂的延伸部分与纵向中轴大致对齐。在这种背景下，大致与该弹簧件的纵向中轴对齐的弹簧臂的纵向延伸部分并不意味着弹簧臂和纵向中轴必须精确地彼此平行延伸。反而，弹簧臂可以具有共同决定弹簧特性的某种曲率或偏转，只要弹簧臂的主纵向延伸组件平行于纵向中轴即可。

优选地，多个和优选地至少三个弹簧臂围绕弹簧件的纵向中轴设置并且彼此通过连接环连接。

有利地，如按纵向观察，不仅至少一个弹簧臂，而且具体地，每个弹簧臂，可以具有两个对立的末端区，其中至少一个末端区距纵向中轴的距离大于距末端区之间的弹簧臂中间段的距离。

根据第一实施方案，如按轴向观察，连接环在弹簧臂的未连接末端区之间构造。换言之，每个弹簧臂具有两个对立、未连接的末端区，并且连接环在某种程度上限定弹簧件的腰部。

根据第二实施方案，每个弹簧臂仅具有一个未连接的末端区，并且连接环连接与未连接的末端区对立的末端区。

根据第三实施方案，一个末端区和对立的末端区各自由连接环连接。因此，弹簧臂在某种程度上对应于两侧支撑的梁，所述梁具有比悬臂梁更小的面积惯性矩。由于面积惯性矩与梁和/或弹簧臂的宽度成正比，并与梁和/或弹簧臂的厚度的立方成正比，因此，可以用根据第三实施方案的弹簧件实现更紧凑的弹簧结构。

根据第三实施方案之弹簧件无自由末端区的事实有效地防止多个单独弹簧件相互缠结——例如，若在容器中储存时。换言之，该配置防止所谓“嵌套”问题。

优选地，连接环具有槽，所述槽至少大致与弹簧件的纵向中轴平行。该槽优选地由两个相邻的弹簧臂限定，其中，如按弹簧件的周向观察，限定槽的两个弹簧臂可以彼此相向移动，同时对抗开槽的连接环的弹簧力，从而连接环形成弹簧环。允许限定槽的两个弹簧臂彼此相向移动有利于弹簧件插入补偿件的通道中。

如果面向槽的弹簧臂的至少一个末端区具有向外径向突出的角部，则利于将弹簧件按照防止旋转的方式安装在通道中。具体而言，由于开槽的连接环的弹簧力，向外径向突出的角部被压入补偿件中，从而弹簧件通过压配合或正配合与补偿件接合。

应理解，弹簧件也可以具有封闭的连接环——在这种情况下，如已经提到，向外径向突出的未连接的末端区的角部可以有助于弹簧件按照防止旋转的方式安装在该补偿件的通道中。

此外，如果弹簧件由金属(尤其由弹簧钢，并且优选地由防锈弹簧钢)制成，则这对弹簧件的弹簧性能具有积极影响。

如果弹簧件从弹簧钢制成，则可以在弹簧件生产中免除后续热处理，从而消除弹簧件的热变形。这个方面对于尺寸小的紧凑弹簧件特别重要，因为这类结构中热变形特别明显。

此外，将向外突出的角部压入补偿件时，特别当补偿件由较软材料如塑料或铝制成时，弹簧钢的较高硬度具有积极影响。然而，原则上，弹簧件也可由不同材料(例如塑性材料)制成。

这个或每个连接环有利地在至少大致垂直于弹簧件的纵向中轴对齐的平面内延伸。即，连接环具有在弹簧臂之间延伸并位于相同高度的连接段。然而，原则上，在弹簧臂之间延伸的连接段也可以位于不同高度——换言之，位于不同的平面——其中，不同的平面可至少大致垂直或倾斜于纵向中轴对齐。

本发明还涉及一种用于补偿将要连接到基部件的组件之间公差的装置，所述装置具有与基部件接合并且其中形成用于连接装置的通道的补偿件，并具有上述类型的在补偿件的通道中设置的弹簧件。

将在下文纯粹通过示例方式，参考附图，使用可能的实施方案描述本发明，其中：

图1显示根据第一实施方案的弹簧件的透视图；

图2显示根据第二实施方案的弹簧件的透视图；

图3显示根据第三实施方案的弹簧件的透视图；

图4显示图3弹簧件的侧视图；

图5显示容纳在补偿件中的图3弹簧件的局部透视剖视图；

图6显示容纳在补偿件中的图3弹簧件的俯视图；

图7显示在补偿件中容纳的弹簧件的局部剖视图，连同处于预装配位置的连接装置，以及

图8显示在补偿件中容纳的弹簧件的详细局部剖视图，连同处于已装配位置的连接装置。

图1显示根据第一实施方案的弹簧件10。所示的弹簧件10具有围绕弹簧件10的纵向中轴A布置的五个弹簧臂12，其中每个弹簧臂12的纵向延伸部分至少大致与纵向中轴A对齐。

如按纵向观察，每个弹簧臂12具有两个对立的末端区14，在其之间存在弹簧臂12的中间段16。在这种情况下，相比纵向中轴A，弹簧臂16的两个末端区14从中间段16径向进一步移动。换言之，沿轴向径向向外推动末端区14，而中间段16按照纵向中轴A的方向径向向内弯曲。

弹簧臂12通过被槽20中断的连接环18彼此连接。槽20至少大致平行于纵向中轴A对齐，并由两个相邻的弹簧臂12限定。此外，连接环18包括各自位于两个相邻弹簧臂12之间的连接段22。在图1所示的实施方案中，连接段22过渡入弹簧臂12的中间段16中，而弹簧臂12的末端区14没有连接。

弹簧臂12的限定槽20并面向槽20的末端区14各自在面向槽20的侧面上具有向外径向突出的角部24。将在图5和图6的背景下详述其功能。应理解的是，不限定槽20的其他弹簧臂12可以具有带向外径向突出的角部24的末端区14。

从图1可看出，连接环18在每个弹簧臂的相应末端区14之间的平面内中心延伸，所述平面至少大致垂直于纵向中轴A对齐——即，所有连接段22都处于同一高度。然而，原则上，连接环18也可以位于横切纵向中轴A定位的平面内。此外，连接环18不一定必须在末端区14之间居中形成；它也可以在轴向上偏置。

图2显示了弹簧件10的第二实施方案，其不同于第一实施方案在于，连接环18未在中间段16的高度处形成，而在弹簧件10的轴向末端上形成。因此，每个弹簧臂12具有未连接的自由末端区14和对立、连接的末端区14，后者由连接环18连接到相邻弹簧臂12的末端区14。

图3显示了弹簧件10的第三实施方案，其不同于前述实施方案在于，存在两个连接环18，其中一个连接环18连接末端区14之一，另一个连接环18连接弹簧臂12的另一个对立的末端区14。

将在下文参照图5和图6，使用根据第三实施方案的弹簧件10的示例纯粹作为示例，描述向外径向突出并在限定槽20的弹簧臂12上形成的角部24的功能。应理解的是，下文所述的教授内容也可以转移到根据第一和第二实施方案的弹簧件10。

弹簧件10处于预装配状态时——也就是说，当弹簧件10尚未在补偿件28的通道26中设置时——与补偿件28的通道26相比，尺寸过大。如果弹簧件10插入通道26，则连接环18被压缩，同时抵抗连接环18的弹簧力，其中使限定槽20的弹簧臂12彼此相向移动。在补偿件28的通道26中构造的附件或突起31阻止弹簧件10被推动穿过通道26并从补偿件28推出。

当弹簧件10在通道26中设置时，连接环18的弹簧力使得向外径向突出的角部24压入补偿件28中。当推动连接装置30(图7)穿过通道26时，另外强化了这种作用，从而将限定槽20的弹簧臂12——以及因此其上形成的角部24-径向向外压紧。因此，将角部24进一步压入补偿件28中。此时，如果旋转运动由连接装置30传递到弹簧件10，则这导致向外径向突出的角部24额外地楔入补偿件28的通道26中，因而最终实现弹簧件10相对于补偿件28的抗扭矩安装，从而连接装置30的旋转运动可以可靠地传递到补偿件28。

此外，当拉出连接装置30时，压入补偿件28的弹簧臂12的角部24可以防止弹簧件10在轴向方向上从补偿件28中滑出。弹簧件10在某种程度上留在补偿件28中。因此，不需要将弹簧件10在补偿件28的通道26中反向于连接装置30的连接方向额外轴向固定。

当连接装置30插入设置在通道26中的弹簧件10时，有利的是，弹簧臂12的末端区14距弹簧件10的纵向中轴A的距离大于距末端区14之间中间段16的距离。作为结果，在插入弹簧件10期间，连接装置30被引导穿过弹簧臂12的中间段16，并且多个弹簧臂12使得连接装置30在补偿件28的通道26中居中，从而纵向中轴A、补偿件28的纵向中轴B和连接装置30的纵向中轴C理想地重合。这防止弹簧件10在插入连接装置30期间楔入补偿件28的通道26中并遭到损坏。

此外，在连接装置30插入设置在通道26中的弹簧件10期间待施加的力随着穿透深度增加而逐渐减小，如现在将参照图7和图8解释。如果这种情况下以螺钉形式设计的连接装置30尚未很深地插入弹簧件10，则在连接装置30的轴32和按纵向中轴A的方向弯曲的弹簧件10的中间段16之间的角度α具有最大值。随着连接装置30的插入深度渐增，弹簧臂12被连接装置30的轴32径向向外压紧，从而角度α更小。由于插入连接装置30期间按轴向待施加的力与角度α成正比并且角度α随着连接装置30的穿透深度渐增加而减小，因此，按轴向待施加的力也减小。结果，将连接装置30穿过补偿件28推动逐渐更容易。

上述弹簧件10为冲压弯曲部件，其优选地由弹簧钢制成。在这种情况下有利的是，如可以从图6中看到，在弹簧件10具有五个弹簧臂12的情况下，可以保持两个相邻弹簧臂12之间的内角大于90°，其中，当弹簧件10具有更多弹簧臂12时，内角将完全更大。因此，在生产弹簧件10期间，不需要过多弯曲弹簧钢，这有利于弹簧件10的生产。应理解的是，弹簧件10也可通过其他方法生产——例如塑性材料注塑。

最后，应指出，尽管在实施方案中示出的弹簧件10各自具有五个弹簧臂12，但弹簧臂12的数量也可以不同于五，从而弹簧件10可以具有有多于或少于五个——但优选地至少三个弹簧臂12。此外，如按周向观察，弹簧臂12之间的距离不需要等距。反而，弹簧臂12也可以具有彼此不同的距离。

指示符列表

10 弹簧件

12 弹簧臂

14 末端区

16 中间段

18 连接环

20 槽

22 连接段

24 角部

26 通道

28 补偿件

30 连接装置

31 突起物

32 轴

α 角

β 内角

A 纵向中轴

B 纵向中轴

C 纵向中轴

Claims (8)

1.一种用于补偿第一组件和第二组件之间公差的装置，具有基部件，所述基部件具有补偿件(28)，在所述补偿件中形成用于连接装置的通道(26)，所述连接装置通过螺纹与基部件接合，并具有设置在补偿件(28)的通道(26)中的弹簧件(10)，其中

弹簧件(10)包括多个弹簧臂(12)，所述弹簧臂具有两个对立的末端区(14)，其中至少一个末端区(14)距弹簧件(10)的纵向中轴(A)的距离大于位于末端区(14)之间的弹簧臂(12)中间段(16)距弹簧件(10)的纵向中轴(A)的距离，并且其中至少一个末端区(14)形成向外径向突出的角部(24)以及其中多个弹簧臂(12)围绕所述弹簧件(10)的纵向中轴(A)设置，并且这些弹簧臂彼此通过连接环(18)连接，

特征在于，

连接环(18)具有槽(20)，所述槽至少大致与弹簧件(10)的纵向中轴(A)平行对齐以及由两个相邻的弹簧臂(12)限定，并且其中面向槽(20)的弹簧臂(12)的至少一个末端区(14)具有向外径向突出的角部(24)。

2.根据权利要求1所述的装置，

特征在于，

每个弹簧臂(12)具有纵向延伸部分，其中弹簧臂(12)的纵向延伸部分与纵向中轴(A)大致对齐。

3.根据权利要求1或2所述的装置，

特征在于，

三个弹簧臂(12)围绕弹簧件(10)的纵向中轴(A)设置，并且这些弹簧臂彼此通过连接环(18)连接。

4.根据权利要求1所述的装置，

特征在于，

如按轴向观察，连接环(18)在弹簧臂(12)的两个未连接末端区(14)之间形成。

5.根据权利要求1所述的装置，

特征在于，

每个弹簧臂(12)具有未连接的末端区(14)和对立的连接末端区(14)，其中连接的末端区(14)由连接环(18)连接。

6.根据权利要求1所述的装置，

特征在于，

第一末端区(14)和对立的末端区(14)分别由连接环(18)各自连接。

7.根据权利要求1所述装置，

特征在于，

弹簧件(10)由金属制成。

8.根据权利要求1所述的装置，

特征在于，

连接环(18)在至少大致垂直于纵向中轴(A)对齐的平面内延伸。

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