CN117329225A - 用于将第一构造单元铰接紧固到第二构造单元的紧固装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种紧固装置，其用于将第一构造单元、特别是能由马达改变长度的驱动装置铰接紧固到第二构造单元、特别是机动车辆，该紧固装置包括具有螺栓轴的球形销以及具有球窝和附接单元的球窝单元，该螺栓轴限定螺栓轴线并且该螺栓轴的一端旨在用于紧固到第二构造单元，而在其另一端设置球头，该球头安装在该球窝中，附接单元旨在将球窝单元附接于第一构造单元，其中球窝单元具有两个一体接触部分，所述两个一体接触部分相对于螺栓轴线彼此在直径上相对并且与螺栓轴接触。在这种情况下，接触部分各自设有凹口区域，使得它们能在远离螺栓轴的方向上弹性变形。

Description

用于将第一构造单元铰接紧固到第二构造单元的紧固装置
技术领域
本发明涉及一种用于将第一构造单元、特别是能由马达改变长度的驱动装置铰接紧固到第二构造单元、特别是机动车辆的紧固装置，该紧固装置包括：具有螺栓轴的球形销，该螺栓轴限定螺栓轴线并且该螺栓轴的一端旨在用于紧固到第二构造单元，而在该螺栓轴的另一端设置球头；以及具有球窝和附接单元的球窝单元，球头安装在球窝中，附接单元旨在用于将球窝单元附接于第一构造单元，其中球窝单元具有两个一体接触部分，所述两个一体接触部分相对于螺栓轴在直径上彼此相对并且与螺栓轴接触。
背景技术
这种具有球形接头的紧固装置特别地用于机动车辆技术，例如可枢转的挡板、优选后挡板、门等的马达驱动打开和关闭的装置的领域。在这种情况下，打开和关闭力由驱动装置提供，该驱动装置可由马达改变长度并且例如包括发动机传动组件和主轴组件，该主轴组件将围绕驱动装置的纵向轴线的旋转运动转换成轴向伸长或缩短运动。在驱动装置的一端、优选在两端提供包括球形接头的紧固装置，其中球形销的螺栓轴的轴线基本上平行于可枢转的挡板的枢转轴线延伸。原则上，例如从DE102004040170A1已知，也可以使用具有由铰链螺栓穿透的孔的紧固板的传统铰链。然而，球形接头的使用具有对偏离围绕枢转轴线的严格枢转运动的运动分量存在高容限的优点，这些运动分量例如在结构上是不可避免的或由于所使用的材料的不同热膨胀系数而发生。
在具有可由马达改变长度的发动机传动组件和主轴组件的驱动装置的情况下，由马达产生并传递到主轴或主轴螺母的扭矩必须被支撑成使得主轴组件的相应的其他部件(即主轴螺母或主轴)不能自由旋转，但相对于容纳发动机传动组件的壳体保持旋转固定，从而产生期望的轴向运动。这种扭矩支撑件占据了径向安装空间，从而增加了驱动装置所需的安装空间。
为了克服这种缺点并实现这种驱动装置的节省空间的设计，例如在DE102012214674A1中已经提出，在实际的驱动装置外部进行扭矩支撑并且特别是通过为球窝单元提供上面提到的接触部分而将其移位到紧固装置中，所述接触部分接管该任务。
然而，在该过程中显而易见的是，在这种紧固装置的一些应用中，例如当已经提到的可由车辆的马达改变长度的驱动装置驱动的后挡板在相反方向上手动移动时，可能发生咔嗒声或嘎嘎声形式的不期望的噪声。
这种噪声产生基于以下事实：球窝单元上的扭矩状况以支撑扭矩的接触部分与球形销接触的方式以所描述的运动形式变化。尽管在DE102012214674A1中已经寻求将接触部分与球形销之间的距离选择得尽可能小的方法，但是，例如，即使在这些情况下，由于对应部件的弹性变形，球形销也可能在接触部分上产生显著冲击，因此解释所提及的不期望的噪声产生。
尽管在DE102012214674A1中还提出了在接触部分与螺栓轴之间提供单独的弹性缓冲元件、优选橡胶缓冲件，但是这在对应的紧固装置的制造中代表了显著的额外支出，并且存在这样的风险：这种缓冲元件随着时间变得易碎并且期望的功能不再能够被充分地实现。
发明内容
因此，本发明的目的是进一步开发上述类型的通用紧固装置，使得即使在改变扭矩的情况下也能可靠地防止噪声的产生，同时确保装置的简单生产和长使用寿命。
为此目的并且为了解决该目标，在根据本发明的紧固装置中，接触部分各自具有凹口(indentation)区域，使得它们能在远离螺栓轴的方向上弹性变形。该措施确保了，在改变扭矩的情况下并且最终甚至在球形销在对应的接触部分上有冲击的情况下，也能够对后者进行阻尼，从而使噪声发生最小化。通过进一步与球窝单元一体地形成接触部分，可以省去缓冲元件的额外设置。此外，凹口区域的设置同时对接触部分的偏转形成相反的限制，使得也防止了过度变形和对接触部分的可能损坏。在这种情况下，不应当排除根据本发明的装置也可以被设计为多件，使得在需要时，例如接触部分可以由与球窝单元的其余部分不同的材料生产。
在本发明的优选改进中，接触部分可以形成为朝螺栓轴的方向施加偏压力。这确保了接触部分在任何时间都与螺栓轴接触，从而更加可靠地防止了在螺栓轴在接触部分上产生冲击的情况下的噪声发生。
此外，在根据本发明的紧固装置中，可以在凹口区域中设置相应的腹板部分，这些腹板部分被布置为限制接触部分在远离螺栓轴的方向上的弹性变形。这样的腹板部分能够精确地调节可能的偏转并因此精确地调节接触部分的变形，从而以上面已经简要提到的方式防止对其可能的损坏。
虽然原则上不同的材料适用于生产根据本发明的装置的各个部件，但是球窝单元特别是可以由塑料、优选聚酰胺、特别是PA66制成。一方面，这种塑料是可获得的并且可容易且成本有效地加工，另一方面对于许多可想到的应用具有合适的机械性能。特别地，通过这种塑料容易实现接触部分的期望的可变形性，而作为整体的球窝单元仍然可以具有足够的稳定性和强度。
尽管有专门使用的材料，球窝单元可以通过注塑模制工艺生产，由此，特别地简化了凹口区域的形成。通过这种制造技术，接触部分以它们朝螺栓轴的方向施加预加载力的方式的形成可能也是容易的。
相反，在根据本发明的装置中，球形销可以由金属材料或金属合金制成，由此也可以确保足够的强度和其他期望的机械性能。
附图说明
当将实施方式与附图一起考虑时，本发明的另外的特征和优点将从该实施方式的以下描述变得更加清楚。详细地，附图表示：
图1是根据本发明的紧固装置的示意图；以及
图2是图1的紧固装置的详细视图。
具体实施方式
在图1中，根据本发明的用于将第一构造单元铰接紧固到第二构造单元的紧固装置最初以等距视图示出，并且总体上由附图标记10表示。同一装置10也在图2中以剖视图示出，该剖平面相对于图1的图示处于水平面中。
这样的紧固装置例如在汽车领域中用于附接长度可变的驱动装置，这些驱动装置被设置为用于电动打开和关闭门或挡板，例如后挡板。这种驱动装置的扩展描述在这一点上被省略，而是参考例如DE102012214674A1，其详细描述了这种装置。
根据本发明的紧固装置10一方面包括具有限定螺栓轴线24的螺栓轴22的球形销20。螺栓轴22的一端还设有球头26。球形销20的未在附图中示出并与球头26相对的一端被设置为用于紧固到所提及的第二构造单元，也就是说，在所示的示例中紧固到机动车辆。
另一方面，紧固装置10包括具有主体32的球窝单元30，主体32限定球窝34，球形销20的球头26安装在球窝34中。此外，球窝单元30包括附接单元36，该附接单元36被设置为用于将球窝单元30附接于第一构造单元，也就是说，在所引用的示例中附接于长度可变的驱动装置。
与从现有技术中已知的其他类型的紧固装置相比，除了两个构造单元的纯连接之外，这里示出和描述的紧固装置10还带来了扭矩支撑。这是为了例如防止对应的主轴螺母在长度可变的驱动单元的螺纹主轴的旋转期间容易地旋转并且因此能够实现驱动装置的长度可调节性而必需的。
为了实现该功能，球窝单元30在其主体32上还具有两个一体接触部分38，这两个一体接触部分38相对于销轴线24在直径上彼此相对并且与螺栓轴22接触。为此目的，接触部分38设有相应的凹口区域40，其中接触部分38进一步形成为使得它们朝螺栓轴22的方向施加偏压力。这可以特别地通过以下事实来实现：在球窝单元30的主体32的制造过程(即，例如注塑模制过程)中，将接触部分38形成为彼此的距离比图1和图2所示的距离d小。以这种方式，与未偏压的状态相比，系统部件38在其安装之后已经被螺栓轴22压开，并且因此由于所产生的弹性预加载力而持续与螺栓轴22接触。这防止了在一个接触部分38的施加的扭矩改变期间与螺栓轴22短暂失去接触，并且防止了随后再次发生的螺栓轴22在对应接触部分38上的冲击。因此，可以可靠地防止在紧固装置10的操作期间的噪声的产生，同时接触部分38在球窝单元30中的一体设置进一步使得生产(例如在注塑模制的情况下)变得简单且成本有效，并且可以省去作为缓冲元件的另外的部件。
最后，还提及腹板部分42，其仅在图1中可见并且设置在凹口区域40中，以限制接触部分在远离螺栓轴线24的方向上的相应的弹性变形并且因此抵抗由于过大的偏转和变形而造成的对接触部分38的可能损坏。

Claims (6)

1.一种用于将第一构造单元铰接紧固到第二构造单元的紧固装置(10)，所述第一构造单元特别是能由马达改变长度的驱动装置，所述第二构造单元特别是机动车辆，所述紧固装置包括：
具有螺栓轴(22)的球形销(20)，所述螺栓轴(22)限定螺栓轴线(24)并且所述螺栓轴(22)的一端旨在用于紧固到所述第二构造单元，而在所述螺栓轴(22)的另一端设置球头(26)，以及
具有球窝(34)和附接单元(36)的球窝单元(30)，所述球头(26)安装在所述球窝(34)中，所述附接单元(36)旨在用于将所述球窝单元(30)附接于所述第一构造单元，
其中，所述球窝单元(30)具有两个一体接触部分(38)，所述两个一体接触部分(38)相对于所述螺栓轴线(24)在直径上彼此相对并且与所述螺栓轴(22)接触，其特征在于，所述接触部分(38)各自设有凹口区域(40)，使得它们能在远离所述螺栓轴(22)的方向上弹性变形。
2.根据权利要求1所述的紧固装置(10)，
其中，所述接触部分(38)形成为朝所述螺栓轴(22)的方向施加偏压力。
3.根据前述任一项权利要求所述的紧固装置(10)，
其中，在所述凹口区域(40)中设置相应的腹板部分(42)，所述腹板部分(42)被布置为限制所述接触部分(38)在远离所述螺栓轴(22)的方向上的弹性变形。
4.根据前述任一项权利要求所述的紧固装置(10)，
其中，所述球窝单元(30)由塑料、优选聚酰胺、特别是PA66制成。
5.根据前述任一项权利要求所述的紧固装置(10)，
其中，所述球窝单元(32)通过注塑模制工艺生产。
6.根据前述任一项权利要求所述的紧固装置(10)，
其中，所述球形销(20)由金属材料或金属合金制成。
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