CN115884920A - 紧固组件，尤其是用于将电驱动装置紧固在电动自行车上 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种紧固组件，其设置用于将装置(2)紧固在具有两个相互对置的孔(31，32)的中空部件(3)中，所述紧固组件包括具有头部(40)的第一螺钉(4)和具有带公差的外直径的滑动套筒(6)，所述第一螺钉设置用于穿过所述孔中的第一孔(31)被导向，其中，所述滑动套筒(6)设置用于将所述第一螺钉(4)接收在所述孔的第二孔(32)上，其中，所述滑动套筒的外直径能通过间隙配合(9)在所述第一螺钉的轴向方向(X‑X)上移动。

Description

紧固组件，尤其是用于将电驱动装置紧固在电动自行车上

技术领域

本发明涉及一种紧固组件，该紧固组件设置用于实现装置在具有两个相互对置的孔的中空构件、例如自行车的中空的车架上的紧固。尤其是，本发明涉及一种用于将电驱动装置紧固在自行车车架上的紧固组件以及一种具有用于将电驱动装置固定在电动自行车的中空的车架构件上的这类紧固组件的电动自行车。

背景技术

在借助于紧固组件紧固构件时，通常要考虑可能相互矛盾的不同的方面。尤其是在将电驱动装置装配在自行车车架上时，产生特别的要求。一方面，必须通过紧固组件实现在整个使用寿命上的机械稳定性。此外，必须实现在电驱动装置的机械接口和中空的车架或者说开放的保持装置或者诸如此类的之间的公差平衡。为了将电驱动装置紧固在自行车车架上，通常使用贯穿的螺钉，所述贯穿的螺钉穿过两个相互对置的孔被导向。在这里，公差平衡通过在贯穿的螺钉和车架之间的接口的区域中的弹性变形来进行。然而，这导致在系统中引入机械应力。另外的问题范围在于，车架作为中空构件形成共振体，从而由电驱动装置在运行时产生的噪声被中空的车架放大或者导致电动自行车的振动。因此值得期待的是，实现装置在中空构件上的改进的紧固、尤其是电驱动装置在自行车车架或者诸如此类的上的改进的紧固。

发明内容

与之相对地，具有权利要求1的特征的、根据本发明的紧固组件的优点在于，一方面，实现在待紧固的构件的使用寿命上的高机械稳定性并且在待紧固的装置和中空构件之间的机械接口上也实现公差平衡。此外，根据本发明的紧固组件仅具有小的空间需求，并且当待紧固的装置在运行时产生可能被作为共振体的中空构件放大的噪声时，也实现噪声降低。根据本发明，这通过下述方式实现：用于将装置紧固在具有两个相互对置的孔的中空构件上的紧固组件具有带有头部的第一螺钉和滑动套筒。具有头部的第一螺钉设置用于至少穿过两个孔中的第一个被导向。滑动套筒设置用于接收第一螺钉，例如将第一螺钉接收在两个孔中的第二孔中，其中，滑动套筒能够相对于中空构件和/或待紧固的装置相对移动。因此，通过滑动套筒能够以简单和可靠的方式实现公差平衡。滑动套筒能够用于紧固第一螺钉或者替代地也能够作为用于第一螺钉的配对元件、例如第二螺钉或者螺母或者诸如此类的中间构件。

从属权利要求说明了本发明的优选的扩展方案。

优选地，待紧固的装置是自行车的电驱动装置并且中空构件是车架或者车架件。

优选地，紧固组件包括具有头部的第一螺钉，所述第一螺钉设置用于穿过在中空构件中的孔中的第一孔被导向。此外，设置具有带公差的外直径的滑动套筒，所述滑动套筒设置用于将第一螺钉接收在孔中的另外的孔处。在此，滑动套筒的外直径选择为使得存在与另外的孔的间隙配合，第一螺钉没有布置在所述另外的孔中。间隙配合在维持紧固组件的必要的机械稳定性的情况下实现简单的和可靠的公差平衡。此外，在待紧固的装置在运行时产生噪声的情况下，由滑动套筒提供噪声降低的可行性，这例如在自行车的电驱动装置中是可行的。

优选地，滑动套筒具有用于接收第一螺钉的内螺纹，并且优选地第一螺钉具有能够与滑动套筒的内螺纹产生啮合的外螺纹。由此能够实现最少的部件数量和尤其是实现小的空间需求和紧固组件的小的重量。

进一步优选地，紧固组件还包括第二螺钉，所述第二螺钉优选直接地或者替代地间接地与第一螺钉连接。优选地，第一螺钉具有带内螺纹的盲孔，所述盲孔设置用于接收具有外螺纹的第二螺钉。替代地，第二螺钉具有带内螺纹的盲孔，所述内螺纹设置用于接收具有相应地构造的外螺纹的第一螺钉。也能够设置贯穿的孔来代替盲孔。

特别优选地，第一螺钉的构型为使得所述第一螺钉比第二螺钉更长。在这里，第一螺钉特别优选地构造为使得第一螺钉具有穿过中空构件中的第一孔和第二孔伸展的长度。

进一步优选地，滑动套筒具有主体和内法兰。在这里，主体和内法兰由两种不同的材料制造。在此，主体限定滑动套筒的外直径，尤其带有间隙配合。内法兰由比主体更硬的材料构造。优选地，内法兰由金属材料制造，并且主体由塑料材料制造。

进一步优选地，滑动套筒还具有外法兰。优选地，外法兰由与内法兰相同的材料制造。特别优选地，内法兰和外法兰制造为孔盘或者垫圈。在此，主体布置在内法兰和外法兰之间。优选地，内法兰具有比主体更大的外直径。优选地，外法兰具有比主体更小的直径。外法兰和内法兰能够与主体牢固地连接，或者替代地，外法兰和内法兰仅松弛地放置在主体上。在此，在装配紧固组件时，外法兰和内法兰被压靠在空心柱形的主体的端侧上并且所述主体弹性变形，以实施公差平衡和固定。

进一步优选地，紧固组件包括第一衬套和第二衬套，其中，第一螺钉穿过第一衬套和第二衬套被导向。

优选地，第一衬套具有内衬套和外衬套，其中，内衬套和外衬套由不同的材料制造。优选地，内衬套由比外衬套更硬的材料制造。以同样的方式，第二衬套具有内衬套和外衬套，所述内衬套和外衬套优选用不同的材料制造。进一步优选地，在第二衬套的情况下，内衬套具有内螺纹，所述内螺纹设置用于与第一螺钉的外螺纹处于接合状态。

特别优选地，第一衬套和第二衬套分别具有向外指向的法兰。特别优选地，向外指向的法兰不但设置在内衬套中而且设置在外衬套中。

第一和第二衬套的内衬套的材料优选为硬弹性的材料、尤其是金属。第一和第二衬套的外衬套的材料优选为软弹性的材料、尤其是塑料。

根据本发明的另一优选的构型，紧固组件还包括由钢丝编织网制成的第一和/或第二中间元件，其中，中间元件中的每个中间元件具有居中开口。中间元件优选衬套式地构造，其中，第一螺钉和/或第二螺钉穿过中间元件的居中开口被导向。

本发明还涉及一种车辆、尤其是一种具有根据本发明的紧固组件的电动自行车。

附图说明

以下，参照附图详细地说明本发明的优选实施例。在附图中：

图1根据本发明的第一实施例的、电驱动装置在自行车车架上的的紧固组件的示意性截面视图，

图2根据本发明的第二实施例的、电驱动装置在自行车车架上的的紧固组件的示意性截面视图，

图3根据本发明的第三实施例的、电驱动装置在自行车车架上的的紧固组件的示意性截面视图，

图4图3的、由钢丝编织网制成的元件的示意性立体视图，

图5根据本发明的第四实施例的、电驱动装置在自行车车架上的紧固组件的示意性截面视图，和

图6根据本发明的第五实施例的、电驱动装置在自行车车架上的紧固组件的示意性截面视图。

具体实施方式

下面参照图1详细说明根据本发明的优选的第一实施例的紧固组件1。

紧固组件1设置用于将装置2(在该实施例中是自行车的具有多件式的壳体2a，2b的电驱动装置)紧固在中空构件3(在该实施例中是自行车的车架构件)上。

从图1可见，中空构件3包括第一孔31和第二孔32。两个孔在中空构件上相互对置地布置。在两个孔之间布置有装置2，该装置具有通道开口20。在此，紧固组件1穿过装置2中的通道开口20被导向。紧固组件1包括具有头部40的第一螺钉4和滑动套筒6。滑动套筒6设置用于接收第一螺钉4，尤其是将其接收在第二孔32中，其中，滑动套筒6能相对于中空构件3和相对于装置2相对移动。

滑动套筒6包括中空柱形的主体60、内法兰61和外法兰62。内法兰61具有比主体60的外直径更大的外直径。外法兰62具有比主体60的外直径更小的外直径。滑动套筒6由两种不同的材料制造。在此，主体60由柔弹性的材料、例如塑料制造。尤其是，主体60能够弹性变形。内法兰61和外法兰62由硬弹性的材料、例如金属制造。在该实施例中，内法兰61和外法兰62设置为孔盘。在此，内法兰61和外法兰62仅分别放置到主体60的端侧的端部区域上。

主体60以其外直径限定到中空构件3的第二孔32的间隙配合9。由此，滑动套筒6在第一螺钉4的轴向方向X-X上移动是可行的。

紧固组件1还包括第二螺钉5以及第一衬套7和第二衬套8。

第二螺钉5具有头部50和带有外螺纹51的本体。从图1中明显的是，在第二螺钉5的轴向方向X-X上的长度比第一螺钉4的长度更短。在此，第二螺钉5比第一螺钉4明显更短。第一螺钉4具有一长度，从而其不但穿过第一孔31而且穿过第二孔32被导向。第一螺钉4还具有带内螺纹43的盲孔42。第二螺钉5以其外螺纹51旋入到第一螺钉4的内螺纹43中。在此，第一螺钉4的下述区域部分地布置在滑动套筒6的内部：在所述区域中构造有盲孔42。

第一衬套7包括内衬套70和外衬套71。内衬套70和外衬套71由不同的材料制造。内衬套70优选由金属材料制造，并且外衬套71优选由塑料材料制造。在此，不但内衬套而且外衬套分别具有向外指向的法兰70a或者71a(参看图1)。第二衬套具有与第一衬套7类似的结构，该结构具有内衬套80和外衬套81。在此，内衬套80具有向外指向的法兰80a并且外衬套81具有向外指向的法兰81a。此外，第二衬套8在内衬套80上具有内螺纹82。

如从图1可见，第一螺钉4除了在盲孔42中的内螺纹43之外还具有外螺纹41。外螺纹41与第二衬套8的内螺纹82处于接合状态。

在此，图1示出紧固组件1的下述状态：紧固组件1在所述状态下才处于预装配状态下。在这里，在第二衬套8和滑动套筒6之间还存在间隙10(参看图1)。在完全装配的状态下，第二螺钉5完全被旋入到第一螺钉4的盲孔42中，其中，滑动套筒6在箭头A的方向上朝向第二衬套8的方向运动。由此使间隙10闭合。一旦在内法兰61的区域中的滑动套筒6与在法兰80a的区域中的第二衬套8之间存在接触，滑动套筒6的主体60的弹性的变形开始直至最终的固定。因此能够以简单和有效的方式由滑动套筒6提供公差平衡。

因此，紧固组件1实现两级的螺旋接合，其中，由滑动套筒6的主体60附加地实现电驱动装置在中空框架上的结构力学的传递路径的声学隔离。在此，紧固组件1的装配不将任何明显的应力引入到整体系统中并且尤其不会中断从装置2到中空构件3的声学的传递路径。

此外，第一衬套7和第二衬套8通过它们的相应的内衬套70，80形成止挡，通过所述止挡产生紧固组件的需要的张紧。在此，图1还示出下述状态：在所述状态下，在内衬套70和80之间存在小的第二间隙11。此外，通过长的第一螺钉4将装置2固定在图1中的左侧上。因此，在第一螺钉4和第二衬套8之间提供第一螺旋接合并且在第一螺钉4和第二螺钉5之间实现第二螺旋接合。因此，在第二螺钉5的拧紧过程中，滑动套筒6由于间隙配合9而在轴向方向X-X上移动至止挡在法兰80a上，直到间隙10闭合为止。因此，能够实现在装置2和中空构件3之间的公差平衡。通过两个外衬套71，81的变形和第二间隙11的闭合实现进一步的公差平衡。然后，在第二螺钉5进一步地旋入第一螺钉4时，如以上所说明地，主体60弹性地变形，从而主体60在第二孔32中扩大为使得主体60持久地在第二孔32中固定地张紧。因此，紧固组件1的第二侧也牢固地锚固在车架上并且实现电驱动装置在车架上的可靠地紧固。

图2示出根据本发明的第二实施例的紧固组件1。相同的或者功能相同的部分用相同的附图标记表示。

不同于第一实施例地，第二实施例的紧固组件1具有滑动套筒6，所述滑动套筒具有内螺纹63。第一螺钉4具有外螺纹41。外螺纹41与滑动套筒6的内螺纹63处于接合状态。此外设置有第一衬套7和第二衬套8，其中，第二实施例的第二衬套8不具有内螺纹。第一和第二衬套7和8分别具有内衬套70，80和外衬套71，81。在此，第一和第二衬套7，8的轴向的长度是不同的。

在滑动套筒6和第二孔32之间又构造有间隙配合9。由此能够实现公差平衡。替代地，在滑动套筒6和第二孔32之间也能够设置过渡配合。在拧紧第一螺钉4时，滑动套筒6因此在轴向方向上朝向装置2的方向移动，直到滑动套筒6与第二衬套8的法兰80a接触。然后，从接触的时间点起，建立用于将装置2紧固在中空构件3上的预紧力。

图3和4示出根据本发明的第三实施例的紧固组件1。相同的或者功能相同的部分用与在前面的实施例中相同的附图标记表示。

附加地，第三实施例还具有布置在装置2和中空构件3之间的阻尼元件12。更准确地，如从图4中可见是，阻尼元件12是具有居中开口12a的盘式构件，该盘式构件布置在自行车车架的内侧的左边和右边。因此，阻尼元件12布置在第一衬套7和自行车车架之间或者第二衬套8和自行车车架之间。阻尼元件12由钢丝编织网制造。阻尼元件12的阻尼程度以及刚性能够通过编织网和预先确定的挤压程度有针对性地调节。因此，通过使用经编织的阻尼元件12也能够实现热附接并且也实现电附接。阻尼元件12尤其用于振动阻尼以及用于减少从装置2传递到中空构件3上的噪声。因此，尤其能够实现自行车车架与自行车的电驱动装置的去耦合。优选使用CrNi或者相应的合金作为金属。这具有长的使用寿命和高负荷能力的优点。此外，这种材料耐老化，从而不会发生蠕变和硬化。否则，该实施例与前面的实施例一致，从而能够参看在那里给出的说明。

图5示出根据本发明的第四实施例的紧固组件1。相同的或者功能相同的部分又用与在前面的实施例中相同的附图标记表示。

在第四实施例中，滑动套筒6不再布置在中空构件3中，而是布置在装置2中。如从图5中可见，在此设置两个滑动套筒6。滑动套筒6还分别具有内螺纹63。在此，内螺纹63分别与第一螺钉4的外螺纹41活着第二螺钉5的外螺纹51处于接合状态。在此，滑动套筒6能够平衡在中空构件3和装置2之间的公差。在此，滑动套筒6分别借助于间隙配合9布置在装置2中。优选地，在此将润滑脂引入装置2的接收开口中，以防止缝隙腐蚀。因此，能够在非常简单地构造的紧固组件1中实现公差平衡。

图6示出根据本发明的第五实施例的紧固组件1。相同的或功能相同的部分用与在前面的实施例中相同的附图标记表示。类似于第三实施例地，第五实施例具有由钢丝编织网制成的阻尼元件12，如在图4中所示。阻尼元件12实现装置2与中空构件3的声学去耦合。如在第四实施例中，两个滑动套筒6在装置2中布置在相应钻孔或者诸如此类中。如在第四实施例中，第一螺钉4或第二螺钉5分别旋入到装置2中的滑动套筒6之一中。在旋入过程期间有能够通过滑动套筒6的轴向移动实现公差平衡。否则，该实施例与前面的实施例一致，从而能够参看在那里给出的说明。

Claims (17)

1.一种紧固组件，其用于将装置(2)紧固在具有两个相互对置的孔(31，32)的中空构件(3)上，该紧固组件包括：

-具有头部(40)的第一螺钉(4)，所述第一螺钉设置用于穿过所述孔中的第一孔(31)被导向，和

-滑动套筒(6)，所述滑动套筒设置用于接收所述第一螺钉(4)，其中，所述滑动套筒(6)能相对于所述中空构件(3)和/或相对于所述装置(2)相对移动。

2.根据权利要求1所述的紧固组件

-其中，所述滑动套筒(6)具有带公差的外直径，

-其中，所述滑动套筒(6)设置用于将所述第一螺钉(4)接收在所述孔的第二孔(32)上，并且

-其中，在所述滑动套筒的外直径上构造间隙配合(9)，从而所述滑动套筒能在所述第一螺钉的轴向方向(X-X)上移动，尤其是在所述第二孔(32)中移动。

3.根据权利要求2所述的紧固组件，其中，所述滑动套筒(6)具有用于接收所述第一螺钉(4)的内螺纹(63)。

4.根据权利要求2所述的紧固组件，其还包括第二螺钉(5)，

-其中，所述第一螺钉(4)具有带有内螺纹(43)的盲孔(42)，并且所述第二螺钉(5)具有外螺纹(51)，所述外螺纹设置用于与所述盲孔(42)的内螺纹(43)的螺旋连接，或者

-其中，所述第一螺钉(4)具有外螺纹，并且所述第二螺钉(5)具有带有内螺纹的盲孔，所述内螺纹设置用于接收所述第一螺钉(4)的所述外螺纹。

5.根据权利要求4所述的紧固组件，其中，所述第一螺钉(4)的长度大于所述第二螺钉(5)的长度。

6.根据以上权利要求中任一项所述的紧固组件，其中，所述滑动套筒(6)具有主体(60)和内法兰(61)，其中，所述主体(60)由与所述内法兰(61)不同的材料制造，并且，所述主体(60)具有比所述内法兰(61)更小的硬度。

7.根据权利要求6所述的紧固组件，其特征在于，所述滑动套筒(6)还包括外法兰(62)，其中，所述外法兰(62)优选由与所述内法兰(61)相同的材料制造。

8.根据权利要求7所述的紧固组件，其特征在于，所述外法兰(62)和所述内法兰(61)构造为孔盘，所述外法兰和所述内法兰与所述主体(60)牢固地连接或者所述外法兰和所述内法兰松弛地放置在所述主体(60)上。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的紧固组件，其中，所述间隙配合(9)构造在所述主体(60)的外周缘上。

10.根据以上权利要求中任一项所述的紧固组件，其还包括第一衬套(7)和第二衬套(8)，其中，所述第一螺钉(4)穿过所述第一衬套(7)和所述第二衬套(8)被导向。

11.根据权利要求10所述的紧固组件，其中，所述第一衬套(7)具有内衬套(70)和外衬套(71)，和/或

-其中，所述第二衬套(8)具有内衬套(80)和外衬套(81)，和

-其中，所述内衬套(70，80)由与所述外衬套(71，81)不同的材料制造。

12.根据权利要求11所述的紧固组件，其中，所述内衬套(70，80)的硬度大于所述外衬套(71，81)的硬度。

13.根据权利要求11或12所述的紧固组件，其中，所述第二衬套(8)具有内螺纹(82)，并且所述第一螺钉(4)具有外螺纹(41)，所述外螺纹与所述第二衬套(8)的所述内螺纹(82)处于接合状态。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的紧固组件，其中，所述第一衬套(7)和所述第二衬套(8)分别在它们的端部中的一个端部处具有向外指向的法兰，其中，所述法兰尤其由所述内衬套和所述外衬套构成。

15.根据以上权利要求中任一项所述的紧固组件，其还包括由钢丝编织网制成的具有居中开口(12a)的阻尼元件(12)，其中，至少所述第一螺钉(4)穿过所述阻尼元件(12)被导向。

16.根据权利要求2至15中任一项所述的紧固组件，其中，所述滑动套筒(6)布置在所述第二孔(32)中。

17.一种车辆、尤其是电动自行车，其包括装置(2)、尤其是电驱动装置，和带有两个相互对置的孔(31，32)的中空构件(3)、尤其是车架或者车架构件，所述车辆包括根据以上权利要求中任一项所述的紧固组件。

Images