CN1153996C - 铰链件的螺栓连接 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铰链件的螺栓连接，特别是眼镜框的螺栓连接，它包括一个横穿过彼此插接的铰链件的螺栓，所述铰链件包括一个上铰链凸耳、一个下铰链凸耳及至少一个中铰链凸耳。该螺栓具有一个螺栓头和一个螺栓柄，该螺栓柄穿过上铰链凸耳中的第一通孔和中铰链凸耳中的第二通孔，藉助螺纹使螺栓柄旋入下铰链凸耳中。本发明的螺栓连接还包括一个包围着螺栓柄的具有弹性的衬套，在螺栓处于旋紧状态时，该衬套与上和中铰链凸耳相互配合，由此第二通孔的直径(D2)小于或等于第一个通孔的直径(D1)。本螺栓连接的特征是，螺栓(25)至少具有一个用于衬套(33)的支承面，和至少一个与螺栓(25)旋松运动方向对齐的接合面(32)。

Description

铰链件的螺栓连接
技术领域
本发明按照权利要求1的前叙部分，涉及铰链的一种螺栓连接，特别是眼镜架的螺栓连接。
背景技术
DE-AS1196397描述了一种螺栓连接类型，该螺栓连接包括连接二铰链件的一个螺栓。该螺栓穿过上铰链凸耳的一个圆柱形通孔和中铰链凸耳的一个锥形渐缩的通孔，并藉助下铰链凸耳的螺纹可予旋紧。螺栓柄被一个塑料衬套所包围，该塑料衬套在螺栓旋紧时受到压缩，由此衬套受到中铰链凸耳通孔壁的挤压而可调整该运动。其缺点是，这种结构材料体积较大，导致衬套外径较大。因之，由于铰链眼的大直径使通常所需的微型结构而成为不可能。显而易见，当螺栓从通孔中松开时，被压进其上和中铰链凸耳通孔中的衬套必须用专用工具取出。其结果使得衬套不可能重复多次使用，而是在铰链件在每次拆卸后必须更换。
由DE-AE1117911得知一种带有螺栓的活动连接，该螺栓具有一个螺栓头，铰链销和螺纹体。为使铰链产生柔软的运动，这种接头具有一个注塑衬套。在螺栓旋进时，总长度大于相互连接的凸耳通孔的高度的衬套纵向受到挤压，而使衬套材料抵靠着孔表面受压并被推挤入螺丝的螺纹线中。由于衬套伸进螺纹线中，导致较大的公差，螺栓参数不能再现。此外，这种螺栓还有一个缺点是在拆卸时，螺栓从衬套中旋出，铰链凸耳孔中被挤夹的衬套必须藉助工具小心地取出。因此，螺栓不能重复使用。
此外，DE-AS1224058描述了一种螺栓连接，它具有一个被塑料衬套包围的螺栓，在这种连接中，在中铰链凸耳中形成的通孔在面向上铰链的开孔上的直径比上铰链凸耳中的通孔直径大，使螺栓在旋紧状态时，衬套受到足够地压力而形成一个后连接。这里同样在拆卸铰链件时必须藉助一种工具将衬套从孔中取出。可见每次拆卸时必须更换衬套。再一缺点是，铰链件中的通孔必须分别钻孔，必要时须有螺纹，由此给这种螺栓连接带来了较高的生产成本。
发明内容
因此，本发明的任务在于提供一种成本低、结构设计简单以及具有较高的功能可靠性的螺栓连接。本发明的另一目的是螺栓和衬套可多次重复使用，并可保证铰链件拆装简单。
上述目的通过具有权利要求1的特征的螺栓连接来达成。这种螺栓连接包括一个带有螺纹的螺栓柄，该螺栓柄被具有弹性性能的衬套所包围。衬套最好由诸如塑料的弹性材料制成。在安装状态时，螺栓随着其螺栓柄穿过上铰链凸耳的第一个通孔和中铰链凸耳的第二个通孔，旋紧在下铰链凸耳中。可见，第二个通孔的直径要小于或等于第一个通孔的直径。这种螺栓连接的特征是螺栓至少有一个用于衬套的支承面，至少有一个与螺栓旋松运动方向相对应的接合面。在对本发明的叙述中，名词“支承面”应理解为通过诸如注模的方式将衬套固定于其上以及至少与之接触或邻接的螺栓的表面区域。名词“接合面”理解为当螺栓连接松开时衬套支撑在其上的螺栓支承面的范围，因而在螺栓旋松运动方向衬套和螺栓一起移动并被压出铰链凸耳的通孔。所述接合面相对于螺栓旋松运动方向倾斜一个角度，这样在螺栓旋松运动方向，至少有一个分力作用在衬套上，使衬套在通孔内移动。即使在螺栓连接松开时，固定在螺栓上的衬套仍旧保持在螺栓上。通过将螺栓和衬套形成一个准单件或单体功能件的形式，可使螺栓连接以一种简单的方法松开。此外，其优点还包括，带有衬套的螺栓可重复使用，因而既使螺栓多次旋紧或旋松，仍可精确调整铰链动作。而且衬套还阻止了螺栓自行松开。
由于第一个通孔和第二个通孔的直径不同，这些孔就可一起生产；这就是说，通过诸如钻孔的方式在套装于另一铰链件中的铰链中打造通孔，下铰链凸耳也可这样制出螺纹。将铰链件套装安置，加工出的铰链凸耳的通孔还可得到很小的公差。在螺栓连接的另一个实例中，将铰链件分别制造，例如采用MIM工艺(金属注模法)，采用该工艺可使零件获得较高的形状和尺寸精度。
在螺栓连接的一个优选实施例中，螺栓柄上至少有一个最好圆环形的环形槽，衬套安置在该槽中，或者说衬套的纵向段与其啮合。在该实施例的第一种变形方案中，从与螺栓纵向伸展相交的方向测量所得衬套的长度和环形槽的宽度相等或基本相等，所以衬套完全处在环形槽内。这里的接合面例如可通过由螺栓柄上的环形槽所形成的环形带而形成。在该实施例的另一种变形方案中，衬套安装在螺栓的环形槽中，使其内径的纵向段至少部分，最好是全部与环行槽相啮合并充满于其中。在这种结构中，环形槽的宽度小于衬套的长度，因而与螺栓拧松运动方向相配合的用于衬套的接合面，由接近螺栓螺纹的环形槽的侧壁形成。在这二种变形方案中，接合面可以为同样的大小，因为它的尺寸不是取决于环形槽的宽度，而是取决于环形槽的深度及其它因素。
螺栓连接还有一个较佳实施例，其特点是，螺栓柄至少有一个最好是圆环形的桥体，该桥体至少部分地由衬套所包围。该桥体最好与螺栓柄作为一个零件并在径向凸出于螺栓柄，因而该桥体面向螺栓头的侧壁，有一个在螺栓旋松时用于支撑衬套的接合面。
螺栓连接的所有实施例具有的共同特点是，在螺栓连接松开时，平行于螺栓轴向伸展方向的位移力经过该接合面作用在衬套上，所以从螺栓旋松运动方向看，螺栓将衬套从铰链凸耳的通孔中推出。按照本发明的一种改进结构，螺栓柄具有一个环形带，该环形带在旋紧状态时安置在中铰链凸耳处。在较优实施例中，环形带用作导向带，其直径稍小于或等于中铰链凸耳中第二个通孔的直径。特别是导向带和第二个通孔间的间隙是很小的。在此实施例中，导向带被很精确地导入第二个通孔中，从而保证在铰链件上施加负荷而对螺栓施加剪切作用时，螺栓不可能倾斜。结果，在螺栓处于旋紧状态时变形并向上和中铰链凸耳施压的衬套可能被损坏。因而该螺栓可靠地防止了螺栓的自行松开，一旦作出了调整便不会变松并需要重新调整。在旋紧状态，导向带最好安置在第二通孔中间，由此既使在铰链受负荷时也可保证最佳支撑并阻止螺栓倾斜。此外，还可避免第二个通孔边缘处的损伤，既使铰链件受力较大时。
还有一种较佳螺栓连接实施例，其特点是，在环形槽范围内的螺栓柄直径小于第二个通孔直径。在旋紧状态，具有环形槽的螺栓柄部分延伸入中铰链凸耳的第二个通孔中，所以在沿纵向中心轴线方向旋紧操作中受到挤压的衬套以如下方式被挤到一起，即受压的衬套材料在轴向压入到由第二个通孔的环形表面和具有环形槽的螺栓柄部分之间所形成的环形空间中，而且至少部分地，最好全部充满该环形空间，在与螺栓旋紧运动方向相交的方向受压的衬套材料还被压入到上凸耳第一通孔的环形表面和螺栓柄之间以及必要时螺栓头下端所形成的环形空腔中，由此该环形空腔同样至少部分地由衬套材料所填满。受压的衬套至少压在第一个或第二个通孔的圆周表面达一定高度，正如从螺栓旋紧的运动方向看，处于中铰链凸耳的上侧。通过将螺栓旋入更深或螺栓部分旋松改变作用在中铰链凸耳上的压力，而对铰链件的运动作调整或作精确地调整。
此外，还有一种螺栓连接的实施例，其中，第一个通孔的圆周表面设有纵向槽，其走向与螺栓旋紧或旋松的运动方向平行或基本平行，并且阻止衬套围绕其纵向中轴扭曲。在螺栓旋紧时，衬套材料压入纵向槽中，最好超出纵向槽一定的高度。由此衬套与上铰链凸耳间形成了可靠的配合从而在螺栓连接松开时防止衬套与螺栓一起传动。因而当螺栓旋松时，衬套并不随螺栓转动，而仅在螺栓旋出的方向移动，这是因为衬套由支撑面的接合面支撑。在旋松时螺栓与衬套作相对运动。在另一实施例中，第一个通孔环周表面设置了很多条槽间距很小的纵向槽，所述纵向槽例如可由滚纹形成。
相互插接的铰链件的纵向槽最好不要采用切削的方式，而采用诸如冲压，锻压或类似方法制造。在螺栓连接的另一种变形方案中，铰链件最好采用MIM(金属喷模法)工艺分别制造以以保证零件的高精度。用烧结法制造的铰链件是分别制造的。特别是在螺栓连接的上述变形方案中显示出，上铰链凸耳的第一通孔的环形表面用滚纹工艺制造要优于用MIM工艺制造。
在螺栓连接的一种较优实施例中，衬套外径等于或稍小第一个通孔的直径，所以螺栓旋紧时所需的扭矩相对较小。螺栓的连接也简单容易了。当然在另一种实施例中，衬套外径也可大于或明显地小于第一个通孔直径。由诸如塑料的弹性材料制成的衬套可有着不同的形状。在一个较佳的实施例中，衬套的横剖面为园形或环形。当然也可采用多边形衬套，例如可用横剖面为四边形的衬套。在螺栓旋紧时，重要的是衬套至少可变形至足以使衬套材料流入中铰链凸耳的通孔中且必要时至少流入第一个通孔圆周表面中的一条纵向槽中，并使衬套材料至少压抵上铰链凸耳通孔的一部分圆周表面，必要时还压抵在中铰链凸耳的上端。
螺栓连接的其它有益实施例，由其余的从属权利要求限定。
附图说明
图1A至图14D表示铰链螺栓连接的第一种实施例的三个横剖面图和一个俯视图；
图2A至2D表示本螺栓连接的第二种实施例的三个横剖面图和一个俯视图；
图3A至3D表示本螺栓连接的第三种实施例中的每一个视图；
图4A至4D表示本螺栓连接的第四种实施例的每一个视图；
图5A至5B表示本螺栓连接的第五种实施例中的一个俯视图和一个横剖面图；
图6表示本螺栓连接的第六种实施例中的一个横剖面图；
图7至10B表示螺栓的四种实施例和
图11A至11C表示螺栓连接的第七种实施例中的一个横剖面图、一个俯视图和一个局部剖视图的放大图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作详细说明如下：
图1A表示诸如眼镜框上的铰链件的螺栓连接1的一个纵剖面图，该铰链包括一个双片铰链3和一个单片铰链5，它们相互插装。假定双片铰链3与眼镜框相连，单片铰链5和眼镜腿相连。双片铰链3具有一个上铰链凸耳7和一个下铰链凸耳9，而单片铰链5具有一个中铰链凸耳11，位于上和下铰链凸耳7和9之间，间隙越小越好。第一个通孔13从上铰链凸耳7引出，第二个通孔15从中铰链凸耳11引出，使所述通孔的纵向轴同心。这里通孔13和15设计为环形横剖面。在另一种实施例中，通孔的横剖面还可以是多边形的，例如正方形或圆形。第一个通孔13的直径D1大于第二个通孔15的直径D2，由此，形成一个环形支承凸肩17。下铰链凸耳9中引出一个螺纹通孔19，它的纵向轴与第一个和第二个通孔13和15的纵向轴对中。双片铰链3在下铰链凸耳9的下端21处形成一个锥形凸台23，由此使螺纹孔19的深度增加。
在本实施例中，第一个通孔13的圆周表面共有四条纵向槽24(图1D)，这些纵向槽与通孔13的纵向中轴平行，且在此纵向槽具有楔形的横剖面。纵向槽24贯穿整个通孔13。下面将对纵向槽24的功能作详细说明。
所述螺栓连接1包括一个具有螺栓头27和一个带有螺纹的螺栓柄29的螺栓25。螺栓柄29有一个环形槽30，由此在螺栓柄29上形成一个环形带31，如图1A所示，环形槽30一直延伸到螺栓头27的下端。环形圈31设计为一导向圈，这就是说，它的直径基本上与第二个通孔15的直径D2相等或稍小，如图1C中螺栓25处于旋紧状态时的图示。此外，如图1C所示，螺栓头27的外径小于第一个通孔13的直径D1，由此在螺栓旋进第一通孔13时，螺栓头27位移，且部分进入所述通孔。
螺栓柄的环形槽30和环形带31部分不同的直径形成了一个圆环形的接合面32，在本实施例中该接合面与螺栓25旋紧或旋松运动方向相交。平坦的接合面32的大小取决于螺栓柄29的环形槽30和环形带31的直径差。
在螺栓柄29的环形槽30中，装设一个具有环形横剖面，最好由一种弹性材料如塑料制成的衬套33。衬套33一端与螺栓头27的底端相邻接，而另一端则紧靠与螺栓旋松运动方向(箭头36)相一致的接合面32。衬套33的长度可设计为足以使其固定在螺栓头27和接合面32之间，从而使其由轴向对中的力夹紧。该一件头的衬套33在面向环形带31的一端，沿螺纹方向有一渐缩的锥体34。这种结构在螺栓旋紧时，使施加在中铰链凸耳11上的力缓慢增加，这样由向面向衬套33的中铰链凸耳11一端进一步增加的压力而导致的中铰链凸耳11的不允许的变形就可避免。
此时注模在螺栓柄29上的衬套33的长度，基本上与螺栓头27下端到环形带31间的距离相适应。在本实施例中，衬套33的纵向筒体部分的横剖面为圆形，其外径等于或稍小于第一个通孔13的直径D1。因此，只需很小的扭矩就可将螺栓25旋入螺纹孔19中的第一个螺纹中。
在螺栓旋紧过程中，衬套33在轴向受到压缩，其衬套材料被挤入纵向槽24中，从而使该纵向槽24中充填一定高度，如图1C所示。衬套33在纵向槽24的轴向的压力导致一种紧密配合，阻止衬套33围绕其纵向中心轴扭动。当螺栓25旋紧后，螺栓连接1完全松开，或螺栓25稍微松开，例如为调整动作。
下面的讨论详细解释了螺栓连接1的工作原理，当螺栓25旋进螺纹19中时，衬套33进入上铰链凸耳7的第一个通孔13中。由于衬套33的外径较小，衬套外圆周表面实际上没有受到压力。图1B表示了螺栓25一直旋入螺纹孔19的位置，其时衬套33的锥端34与由通孔11、13的直径差所形成的支承凸肩17相邻接。在此位置环形带处于铰链凸耳11的第二个通孔15中。由此在衬套33沿纵向中轴受压之前，二铰链件3、5已相互精确地对齐了。随着进一步旋紧，螺栓25从图1B所示的位置进入图1C所示的位置，在图1C的位置螺栓头27部分进入上铰链凸耳7的第一个通孔13中。衬套33的一端在螺栓头27的下端受压，而另一端抵着支承突肩17受压，因而被挤紧，使沿径向和轴向伸展的衬套材料被压入第二个通孔15的圆周面和具有承接衬套33的环形槽30的螺栓柄29之间，所述衬套材料完全填满该环形槽。此外，衬套33压向经阶梯孔(通孔13、15)形成的支承突肩17上，从而压向中铰链凸耳11的上端，并被压进上铰链凸耳7的第一通孔13中的纵向槽24中，并抵压位于纵向槽24之间的第一个通孔13的圆周表面。因为衬套材料33是由一种易变形的弹性材料制服成，螺栓头27部分填入衬套33中，该衬套33座在支承突肩17上并填塞第一通孔13的一部分。这样衬套33便以衬套材料流到螺栓头27的外侧和第一个通孔圆周表面间所形成的环形空腔而变形。此外，如图1C所示，在旋紧状态，环形带大约位于中凸耳11的中央，因而施加在铰链件3、5上的外力，输入螺栓25的环形带31并由其吸收而使螺栓25不会倾斜。
在本实施例中，在螺栓旋紧运动方向旋紧时，衬套33在其施加子在第二个通孔15的圆周表面和第一个通孔13的圆周表面的压力的方向与旋紧方向相交。另外，与螺栓旋进运动方向一致的力通过支撑凸肩17施加于中铰链凸耳11的上端。在本案中，经衬套33施加到中铰链凸耳11上的作用力，彼此垂直，使铰链件的运动得到调整。螺栓25旋得愈紧，施加到中铰链凸耳11上的作用力就愈大。而当螺栓部分旋松时，该力减少，以此提供一种柔性运动。当螺栓25旋紧后，衬套33按上述方式变形并被挤入由铰链件3、5和螺栓25间所形成的不同空腔中，通过螺栓的旋紧或旋松可精确地调整所述运动。此外，通过衬套33沿纵向中轴方向的压力，阻止了螺栓的自行松脱。运动的调整和螺栓的保护通过上述图1A至1D所述的螺栓连接1达到。
在旋紧状态，双片铰链件3和衬套33间紧密地配合(纵向槽24)使衬套33总是随双片铰链件3及螺栓25旋转。本螺栓连接1的另一个优点在于，仅有很小的转矩从单片铰链件5传递至螺栓25上。螺栓连接1还可用于铰链凸耳特别薄的铰链件。
当螺栓连接1松开时，螺栓柄29的接合面32用作衬套33的支座，由于其与纵向槽24间紧密地配合而阻止其绕着纵向中轴转动。既使螺栓25松开后，衬套33和纵向槽24间也总保持这种固定配合，这里，因为衬套是塑性的，当螺栓25第一次完全旋紧时，衬套至少在其截面发生不可逆的形变。在旋松时，衬套33的一端朝着螺栓头27支撑在运动方向与螺栓25的运动方向(箭头36)对应的接合面32上，以致衬套33沿螺栓25旋松运动方向移动。这样衬套33便从铰链件的通孔中被挤出，借助接合面32，阻止衬套33旋入螺栓25的螺纹中。
另一种未图示的螺栓连接1的实施例中，衬套33仅作弹性变形，使螺栓松开后，其与铰链件3的固定配合重新恢复。
图2A至2D表示螺栓连接另一种实施例的各个视图。图中凡与图1A至1D中相同的零件均以相同的标号表示。下面仅对不同处作详细说明。螺栓25在其螺栓头27的下端有一个圆柱形轴肩37，它的直径在本案中约与衬套33的外径相同。衬套33安置在螺栓29中的环形槽30中，在螺栓旋紧时，衬套的一端由圆柱形轴肩37支撑，而在螺栓旋松时，它的另一端由环形带31的接合面32支撑。在完全旋紧状态(图2C)时，螺栓头27的下端35座压在双片铰链件3的上端面39和上铰链凸耳7上。为在螺栓旋紧或旋松运动方向增加作用在衬套33上的压力，可通过螺栓继续旋紧，而使螺栓头27至少在上铰链凸耳7的边缘部份压入该上铰链凸耳。由此可缩小圆柱形轴肩37和阶梯孔支承突肩17之间的距离，导致作用到衬套33上的力的增加。例如图2A至2C所示的螺栓25采用薄壁铰链。
图3A至3D表示螺栓连接1的第三种实施例的各个视图，螺栓25仅在图3C和3D旋紧状态中表示。所有与前述图中的零件一致的，则以相同的符号表示，以便与前述内容相对照。在上铰链凸耳7的第一个通孔13的圆周表面设置4条直向与第一个通孔13的纵向中轴平行的纵向槽24，所述纵向槽用诸如冲压或精压的非切削法加工，最好铰链件3、5彼此配合。从铰链上端39处的第一个通孔13的圆周面的截面形变，其结果是在面向中铰链凸耳11的通孔13的边缘至少形成一个沿该通孔13的径向延伸的凸起41。在本案中位于支承突肩17之上，最好有多个凸起41，对于衬套33来说，如同扣爪。
图4A至4D表示螺栓连接1的另一种实施例的各个视图。凡与以前图中相同的零件均以相同的符号表示，以便对照前述说明。上铰链凸耳7的第一个通孔13中，其直径与中铰链凸耳11的第二通孔15相同，在面向中铰链凸耳11的一侧形成了沉孔43，该沉孔向上铰链凸耳7的中间延伸。此外，在本实施例中，第一个通孔13的圆周表面共设了三条纵向槽24，采用如冲压的方式形成扇形，见俯视图(图4B)。所述三条纵向槽24的大小相同，其走向与螺栓旋紧和旋松运动方向平行，这就是说它们与通孔13以相同角度延伸。所述纵向槽24以星形排布；也就是它们安置在第一通孔13的圆周表面，彼此相距120°。所述纵向槽24形成三个扇形壁45，如俯视图所示。参照图4A，扇形壁45的上侧面47向螺栓旋紧和旋松运动方向倾斜。此处的倾斜角约与衬套33的锥体34相等，以此在衬套33和扇形壁45之间形成平滑接触而不使衬套产生变形(图4C)。纵向槽24的数量也即扇形壁45的数量是可改变的，在另一种实施例中其数量可以是二个或多于三个、四个、五个或六个。
在图4A至4D所示的实施例中，衬套33在其朝着螺栓头27的一端有一个增大的直径，该直径约等于沉孔43的直径和螺栓头27的直径。与大直径区相邻的是一个小直径区，其直径稍大于环形带31的直径。在螺栓25旋紧时，衬套33通过螺栓头27的下端支撑在其大直径一端，而它的另一端压在扇形壁45的上端47上。因此，衬套33是这样受压的：即通过将衬套材料从上沿其轴向压入纵向槽24中以对衬套33提供抗扭保护，而且还压入中铰链凸耳11的第一通孔15和螺栓29的园形表面间的环形空腔中。由于第一个通孔13和第二个通孔15具有相同的直径，因此仅在纵向槽24的范围内通过衬套33向中铰链凸耳11的上端39施加力。此外，衬套材料一在螺栓连接1的所有其它实施例中一至少压入通孔13、15的部分圆形表面中。
按照图4A至4D所示的螺栓连接1的铰链件3、5，其优点是，可使用常规螺栓，特别对于验光配镜师较便利。
图5A和图5B表示螺栓连接1的第五种实施例的一个局部剖面图和一个俯视图，与图1A至1D所述的实施例不同处仅在于，在上铰链凸耳7中的第一个通孔13中有着大量的纵向槽24，这些槽的伸展方向与螺栓旋紧和旋松运动方向平行。由于纵向槽24彼此间仅有很小的间距，因而形成了滚纹49，在螺栓旋紧时衬套材料压向或流向其中，形成一种固定配合。在一种较优的实施例中，铰链件3、5系用MIM工艺制成。
图6表示螺栓连接1的第六种实施例的一个横截面图，这种螺栓连接包括一个三片铰链件51和一个双片铰链件53，这二个铰链件相互插接，并用一个螺栓25将彼此连接起来。凡与以前图中相同的零件，用相同的符号表示，以便对照前述附图描述。该中铰链凸耳11A、11B和11C位于上铰链凸耳7和下铰链凸耳9之间。主要用作导向带的环形带31，在螺栓25完全或基本完全旋紧时，处入中铰链凸耳11A、11B和11C中，并有一对应长度。这样螺栓25在铰链凸耳通孔中的倾斜情况便被排除了，所以施加在铰链件51、53上的力不会传递到螺栓25的衬套33上，从而免除衬套33受到损伤并削弱其作用。
图7表示螺栓25的另一种实施例，其中所安装的衬套33由一种弹性材料制成。螺栓柄29具有一个环绕的环形桥体55，该桥体完全被衬套33所包围。趄着螺栓25的螺纹方向，衬套33呈锥形缩小，部分覆盖了环形带31的支承面，该环形带在螺栓25处于旋紧状态时，至少处于一个中铰链凸耳中。在螺栓连接松开时，衬套33支撑在接合面32上，以致衬套33由螺栓从铰链件中压出，这时接合面32在圆环形桥体55的上端56形成。桥体55为衬套33提供了一个相对较大的支撑面，并保证了衬套33在螺栓柄29上的安全止挡。当衬套33随螺栓25旋紧而受挤压时，螺栓头27的下端面35和桥体55下端面57分别形成一个支座，阻止衬套33受压。
图8表示螺栓25的再一种实施例的一个侧视图，其螺栓柄29上有一个环形槽30，其宽度——从与螺栓25纵向伸展方向相交的方向看——小于衬套33的长度。螺栓柄29中的环形槽30中充满了衬套材料而形成紧密的配合。按照图8所示，环形槽30的下壁面59形成了接合面32，螺栓旋松时衬套33支撑在该面上。
按照图7和图8所示的螺栓25的实施例，无须更换铰链件便可使用在图1至图6所表示的螺栓连接1的实施例中。
图9A和9B分别表示使用在图4A至4D所示的铰链件3、5中的螺栓25的另一种实施例的一个视图。螺栓25上安置的衬套33有多个空隙61。在本实施例中共有三个空隙，这些空隙朝衬套33的正面63打开，该衬套33面向螺栓25的螺纹方向。空隙61的内轮廓与上铰链凸耳7(图4A至4D)扇形壁45的外轮廓相符，所以在旋紧状态时，扇形壁45处于空隙61中。在本实施例中，衬套33在旋紧过程开始时便与螺栓25一起转动，直到衬套移动到上铰链凸耳7中的第一个通孔13的扇形壁45上，从而使扇形壁45与衬套33的空隙61啮合，进而阻碍衬套33随螺栓25继续转动。衬套33藉助扇形壁45而阻止其转动，其一端抵靠螺栓头27的下端，当螺旋25继续旋紧时，通过螺栓在螺栓旋紧运动方向移动。衬套33实际上如盖放在上铰链凸耳的扇形壁45上的一个帽子，其空隙61特别大，而使这种置放基本上无力作用。衬套33直到移至扇形壁45上，例如衬套33被压抵在支承凸肩17上时它才受压，并被夹持在与支撑凸肩与螺栓头下端之间。本实施例中特别有益的是仅须施加很小的力便可防止衬套33转动，因为衬套材料不须从上面压入第一个通孔13的圆形表面中的纵向槽24中，例如在按照前述附图中所描述的螺栓连接1的情况中。
图10A表示螺栓25的另一种实施例，名为柱塞，没有弹性衬套33。螺栓25有一个环绕的环形槽30，直接上螺栓头27的下端面35相邻接。图10B所示为带有一个注模衬套33的螺栓25。该衬套33为没有锥度的圆柱体。衬套33的外径小于螺栓头27的外径，但大于环形带31的直径。
图11A和11B分别表示螺栓连接的另一种实施例的一个纵剖面图和一个俯视图。凡与前述附图中相同的零件均以相同的符号表示，以便参照图1至10B说明。可以看出上铰链凸耳7有四条纵向槽24，这些纵向槽从该铰链上端导入第一个通孔13的圆形表面内，如图3A至3D所描述的螺栓连接1的实施例。一个凸起41，作用如同一个扣爪，由上铰链凸耳7的挤出材料形成以对应长槽，且该凸起位于中铰链凸耳11的上端。此外，一个斜面43从该铰链上端延伸至第一个通孔13中。该斜面43的底部约在上铰链凸耳的中部。
中铰链凸耳11的第二个通孔15中也有一个从中铰链凸耳的上端导入的斜面43′，斜面43′的形状和深度的选择使得虽然第一个和第二个通孔11、13的直径不同，但在单片铰链件的上端没有形成支承突肩支座。反而支承突肩17与水平线形成一个与斜面43′形状相符的角度。
图11C表示按图11A和11B中的螺栓连接1的一个放大的局部装配剖面图，其中螺栓旋入了螺纹孔19中。螺栓25的结构与图10A和10B所示的螺栓实施例相符。从图11C可看出，螺栓25旋进时，与螺纹孔19在斜面43和43′以及凸起41处邻接的衬套33被挤压，使衬套材料挤入纵向槽24和挤入螺栓25和上及中凸耳7、11的第一和第二通孔13、15之间的间隙中。这里铰链的无间隙运动的调整是靠与水平面成一角度的斜面43′来实现的，通过轴向受压，衬套33将弹性力作用在螺栓头27的下端35，阻止螺栓25自行松开。
本发明的主体是螺栓25对上述铰链提供一种均匀持久的作用。显然，铰链运动的稳定性是可以较准的且既使经历几千次作用后仍可保持近似稳定。很明显，当螺栓连接1自动旋紧时，铰链作用范围很小，在较佳实施例中，这种范围在5Ncm之内。在一较佳实施例中，最小的铰链作用约为2Ncm，而最大的铰链作用约为7Ncm。显而易见，按照本发明的螺栓25当为间隙配合铰接时，其作用范围为2Ncm至3Ncm，而当紧配合铰接时，为5Ncm至6Ncm。
此外，已发现本发明的螺栓连接1中的螺栓25不可能自行松开，例如铰链运动在20,000次后，仍然有一个约为2Ncm的松动扭矩。
按照本发明的螺栓25对铰链接头的间隙可补偿到0.06mm。因而既使对配合较差或是低劣配合的单件产品，也可使铰链运动获得很好的和精确的调整。按照本发明的螺栓25在塑料座中也能顺利地使用。
参照附图，螺栓连接1的所有实施例的特征尤其在于其高度的功能可靠性，防止螺栓连接自行松开和对铰链运动的调整。此外，所述螺栓和衬套相连接成一个整体，可重复使用若干次。
附图中说明的螺栓连接1的特征是，从轴向也即在螺栓旋紧或旋松运动方向来看，提供了一种衬套和螺栓的连接。在螺栓旋紧和旋松时，衬套随着螺栓沿轴向运动。螺栓可同时相对衬套自由地移动，使和螺栓和衬套之间可产生如上所述的相对运动。另一方面，专门设计的容纳螺栓特别是容纳衬套的通孔，使衬套防转有了保证。通过纵向槽所提供的防转保护，最好通过附加的从外侧卡入衬套材料而啮合的径向凸起，阻止衬套转动。这种结构设计防止螺栓无意地或异常地松开，保证了螺栓的高度安全。

Claims (37)

1.铰链件(3、5)的螺栓连接(1)，特别是眼镜框的螺栓连接，包括一个横穿过彼此插接的铰链件的螺栓(25)，所述铰链件包括一个上铰链凸耳(7)、一个下铰链凸耳(9)及至少一个中铰链凸耳(11、11A、11B、11C)，该螺栓具有一个螺栓头(27)和一个螺栓柄(29)，该螺栓柄穿过上铰链凸耳(7)中的第一通孔(13)和中铰链凸耳(11)中的第二通孔(15)，藉助螺纹使螺栓柄旋入下铰链凸耳(9)中，该螺栓还有一个包围着螺栓柄(29)的具有弹性的衬套(33)，在螺栓旋紧状态，该衬套与上和中铰链凸耳(7、9)相互配合，由此第二通孔(15)的直径(D2)小于或等于第一个通孔(13)的直径(D1)，且螺栓(25)至少具有一个用于衬套(33)的支承面，至少一个与螺栓(25)旋松运动方向对齐的接合面(32)，其特征在于螺栓柄(29)有一个环形带(31)，当螺栓处于旋紧状态时，该环形带位于中铰链凸耳(11、11A、11B、11C)内。
2.根据权利要求1所述的螺栓连接，其特征在于，螺栓柄(29)至少有一个最好为圆环形结构的环形槽(30)，衬套(33)安置于其中或衬套的纵向段与其相啮合。
3.根据权利要求1或2所述的螺栓连接，其特征在于，螺栓柄(29)至少有一个最好为圆环形结构的桥体(55)，它至少部分地被衬套(33)所包围。
4.根据前述权利要求1或2所述的螺栓连接，其特征在于，所述衬套(33)从与螺栓(25)纵向延伸相交方向看，其结构至少部份凸出于环形带(31)。
5.根据前述权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，所述衬套(33)从与螺栓(25)纵向延伸相交方向看，其结构至少部份凸出于环形带(31)。
6.根据前述权利要求1或2所述的螺栓连接，其特征在于，螺栓柄(29)在环形槽(30)范围内的直径小于第二通孔(15)的直径(D2)。
7.根据前述权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，螺栓柄(29)在环形槽(30)范围内的直径小于第二通孔(15)的直径(D2)。
8.根据前述权利要求1、2或5所述的螺栓连接，其特征在于，在第一个通孔(13)的圆周表面至少设有一条纵向槽(24)，其走向与螺栓(25)旋紧和旋松运动方向相平行或基本平行并阻止衬套(33)转动。
9.根据前述权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，在第一个通孔(13)的圆周表面至少设有一条纵向槽(24)，其走向与螺栓(25)旋紧和旋松运动方向相平行或基本平行并阻止衬套(33)转动。
10.根据前述权利要求4所述的螺栓连接，其特征在于，在第一个通孔(13)的圆周表面至少设有一条纵向槽(24)，其走向与螺栓(25)旋紧和旋松运动方向相平行或基本平行并阻止衬套(33)转动。
11.根据权利要求8所述的螺栓连接，其特征在于，在第一个通孔(13)的圆周表面至少设有2条最好大小相等的纵向槽(24)，所述圆周表面(45)上的扇形壁(45)位于该纵向槽(24)之间，最好基本上与纵向槽(24)大小相同。
12根据权利要求9或10所述的螺栓连接，其特征在于，在第一个通孔(13)的圆周表面至少设有2条最好大小相等的纵向槽(24)，所述圆周表面(45)上的扇形壁(45)位于该纵向槽(24)之间，最好基本上与纵向槽(24)大小相同。
13.根据权利要求1或2所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)一端抵靠环形带(31)并从此延伸而直接支撑在螺栓头(27)的底端(35)上或圆柱形轴肩(37)上。
14.根据权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)一端抵靠环形带(31)并从此延伸而直接支撑在螺栓头(27)的底端(35)上或圆柱形轴肩(37)上。
15.根据权利要求4所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)一端抵靠环形带(31)并从此延伸而直接支撑在螺栓头(27)的底端(35)上或圆柱形轴肩(37)上。
16.根据权利要求1、9、10、14、15之一所述的螺栓连接，其特征在于，所述螺栓头(27)的直径或轴肩(37)的直径小于第一通孔(13)的直径(D1)。
17.根据权利要求8所述的螺栓连接，其特征在于，所述螺栓头(27)的直径或轴肩(37)的直径小于第一通孔(13)的直径(D1)。
18.根据权利要求13所述的螺栓连接，其特征在于，所述螺栓头(27)的直径或轴肩(37)的直径小于第一通孔(13)的直径(D1)。
19.根据权利要求1、7、9、10、14、15、17、18之一所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在螺栓旋紧状态的变形是以衬套材料被压入螺栓柄(29)和第二通孔(15)间所形成的环形空间，和/或螺栓头(27)和轴肩(37)间的空腔，和/或至少压入一条纵向槽(24)中而达成的。
20.根据权利要求6所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在螺栓旋紧状态的变形是以衬套材料被压入螺栓柄(29)和第二通孔(15)间所形成的环形空间，和/或螺栓头(27)和轴肩(37)间的空腔，和/或至少压入一条纵向槽(24)中而达成的。
21.根据权利要求8所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在螺栓旋紧状态的变形是以衬套材料被压入螺栓柄(29)和第二通孔(15)间所形成的环形空间，和/或螺栓头(27)和轴肩(37)间的空腔，和/或至少压入一条纵向槽(24)中而达成的。
22.根据权利要求13所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在螺栓旋紧状态的变形是以衬套材料被压入螺栓柄(29)和第二通孔(15)间所形成的环形空间，和/或螺栓头(27)和轴肩(37)间的空腔，和/或至少压入一条纵向槽(24)中而达成的。
23.根据权利要求16所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在螺栓旋紧状态的变形是以衬套材料被压入螺栓柄(29)和第二通孔(15)间所形成的环形空间，和/或螺栓头(27)和轴肩(37)间的空腔，和/或至少压入一条纵向槽(24)中而达成的。
24.根据权利要求1、2、5、14、15、20、21、22、23之一所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)具有一个环形横截面，在其与螺栓头(27)相对的一端部，必要时在朝向螺纹方向有一渐缩的锥段。
25.根据权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)具有一个环形横截面，在其与螺栓头(27)相对的一端部，必要时在朝向螺纹方向有一渐缩的锥段。
26.根据权利要求4所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)具有一个环形横截面，在其与螺栓头(27)相对的一端部，必要时在朝向螺纹方向有一渐缩的锥段。
27.根据权利要求13所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)具有一个环形横截面，在其与螺栓头(27)相对的一端部，必要时在朝向螺纹方向有一渐缩的锥段。
28.根据权利要求19所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)具有一个环形横截面，在其与螺栓头(27)相对的一端部，必要时在朝向螺纹方向有一渐缩的锥段。
29.根据权利要求1、2、5、14、、15、20、21、22、23、25、26、27、28之一所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
30.根据权利要求3所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
31.根据权利要求4所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
32.根据权利要求13所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
33.根据权利要求19所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
34.根据权利要求24所述的螺栓连接，其特征在于，衬套(33)在其朝向螺纹的一端至少有一个用于承纳扇形壁(45)的空隙(61)。
35.根据前述权利要求1、7、20、21、22、23之一所述的螺栓连接，其特征在于，第二个通孔(15)具有一环形横截面，必要时在朝着螺栓头(27)的开口端倒棱为渐缩的锥斜面(43′)。
36.根据前述权利要求6所述的螺栓连接，其特征在于，第二个通孔(15)具有一环形横截面，必要时在朝着螺栓头(27)的开口端倒棱为渐缩的锥斜面(43′)。
37.根据前述权利要求19所述的螺栓连接，其特征在于，第二个通孔(15)具有一环形横截面，必要时在朝着螺栓头(27)的开口端倒棱为渐缩的锥斜面(43′)。
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