CN1690457A - 角形铰链 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于铰接地连接两个构件的角形铰链，具有一铰链球和一球窝，在该铰链球上设有一用于把铰链球固定到一第一构件上的第一固定装置，该球窝至少部分包围铰链球并具有一用于固定一第二构件的第二固定装置，其中，安装在铰链球上的固定装置能围绕一优选轴线至少在一角度范围内转动，并且能相对第二固定装置摆动。为了创造一种角形铰链，其中铰链球可简单地和可靠地安装在球窝内以及容易制造该角形铰链，设计有一安放在球窝(6)内的衬件(8)，该衬件(8)有一用于铰链球(2)的容纳空间(15)，在此衬件(8)至少有一用于滑动地支承铰链球(2)的滑动面(23)，并且衬件(8)设有与其制成一体的用于将其固定在球窝(6)内的形锁合装置(25)和与其制成一体的用于将铰链球(2)固定在衬件(8)内的形锁合装置(21)。所述用于将铰链球(2)固定在衬件(8)内的形锁合装置设计为可自锁的。

Description

角形铰链
本申请是申请号为02811433.7的发明专利申请的分案申请。原申请的申请日为2002年04月23日(国际申请日)，发明名称为“角形铰链”。
技术领域
本发明涉及一种用于铰接地连接两个构件的具有一铰链球的角形铰链。
背景技术
这种角形铰链的第一和第二固定装置大多被设计成轴颈状的突起部，其可以被设计成螺纹轴颈或铆接轴颈，对此没有限制。
在例如DIN 71802中所描述的此类角形铰链中，铰链球借助一单独的弹簧圈被保持在球窝中，为此弹簧圈被放置在球窝的环形槽中。然而要安装弹簧圈时，其操作是比较麻烦的，因为当带有安装在其上的固定部件的铰链球已经被球窝包容时，只有很小的空间用于安装弹簧圈。
US6,164,829描述了一种带有衬件的角形铰链，衬件在铰链球的赤道于面的上方具有一用于把衬件固定在壳体的相应的突起上的环形槽，在此衬件具有一带可弹性变形部分的封闭的圆周面。
发明内容
本发明的任务是，创造一种改进的角形铰链，在这种角形铰链中铰链球可方便和可靠地被装配进球窝，并且铰链球能够手工拆卸。
这个任务通过按本发明的角形铰链来解决。本发明的用于铰接地连接两个构件的角形铰链，具有一铰链球和一球窝，在此铰链球上设有一用于把铰链球固定在一第一构件上的第一固定装置，所述球窝至少部分包围铰链球并具有一用于固定一第二构件的第二固定装置，其中，安装在铰链球上的固定装置能围绕一优选轴线至少在一角度范围内转动，并且能相对于第二固定装置摆动；其中，设有一安装在球窝内的衬件，该衬件具有一用于铰链球的容纳空间，该衬件带有一界定该容纳空间的边缘，其中，衬件有至少一个滑动地支承铰链球的滑动面，以及，衬件有一与其制成一体的用于将其固定在球窝内的卡锁装置和一与其制成一体的用于把铰链球固定在衬件内的卡锁装置；球窝设有至少一个切口，该切口从界定衬件容纳口的端面边缘(31)起在球窝的部分高度上延伸；以及，通过将手动力作用施加于在铰链球上的固定装置能够向在球窝上的固定装置的方向将铰链部件拆下来。
由于在衬件上一体制成的卡锁装置，其他的固定装置诸如弹簧圈、固定卡箍等成为多余的，因而角形铰链的装配从根本上被简化。此外通过这个单独的衬件，铰链球可以小的力量消耗而没有损坏危险地被固定在这个衬件上。此外用于铰链球滑动面可以特别匹配相应的要求，在此，衬件可以由塑料制造。特别是，衬件可以由耐磨损的、耐压的、自润滑的材料制造，使得角形铰链的寿命特别长并不用维护，并且由铰链球和衬件组成的材料配对具有一很低的摩擦系数。
为了装配角形铰链，可以首先把铰链球卡装到衬件中，然后接着把衬件卡装到球窝中。
卡锁装置(Rastmittel)优选这样设计，其在用于将第一构件固定在铰链球上的第一固定装置的优选轴线方向自锁地作用，该第一固定装置例如被设计成轴颈状凸起。在自锁的状态下显然，实际上只有破坏衬件和/或球窝，铰链球才能够从其中取出。
衬件优选被设计成罩式构件，它至少几乎完全地包容铰链球，并且通过它的外表面全面积地贴紧在球窝的内壁上。一个围绕固定装置的铰链球区域可以伸到衬件外边。至少铰链球比被衬件容纳得比半球稍多一些，这样铰链球可以接触到衬件的切口。衬件在需要时可以只通过其外面的部分区域贴紧在球窝的内面上。
可以把全部或几乎全部的衬件内面设计成滑动面，该滑动面在运动时可以与铰链球相应的滑动面进入接触。衬件内壁也可以具有多个相互分开的滑动面。
衬件优选具有一环绕的边缘，它向容纳口的方向界定铰链球的容纳空间，铰链球通过该容纳口插入衬件，其中，环绕的边缘有至少一个切口，该切口从朝向容纳口的自由的端面边缘在衬件高度的一部分上延伸。通过引进切口，提高了衬件的弹性变形能力，使衬件更容易卡装在铰链球上。优选在边缘的圆周上分布有多个切口，使得在两个相邻的切口之间形成可弹性变形的作为用于固定铰链球的卡锁装置的弹簧舌片。衬件可以设有两个或多个切口，这些切口可以在衬件的圆周上均匀分布。
优选这些切口之一，特别优选的是所有这些切口，在从衬件的端面边缘到安置在容纳部分中的铰链球的中点或直到越过铰链球的中点，也就是直到或越过铰链球容纳空间的中心的高度上延伸。这样使铰链球容易安装。此外，可以在将衬件固定到球窝中时，使在侧向邻接切口的衬件区域产生弹性变形，这样就能较容易地将衬件卡锁地固定到球窝上。为此，可以将构成为弹簧舌片的侧向邻接切口的衬件区域，例如径向向内定向地变形，由此在衬件和球窝上的相应的卡锁装置就能互相嵌接。
在朝向铰链球的衬件内壁上可以设有一向内凸起的、至少在铰链球的部分圆周上延伸的凸起，该凸起在朝向用于铰链球的容纳口的半球上无间隙地贴紧在铰链球上。优选这个凸起线状地贴紧铰链球。可以设有多个贴紧铰链球的凸起，他们在铰链球上的支承面在整个圆周上延伸，仅被在衬件上制出的切口中断。由此能将铰链球特别可靠地固定在衬件内。
从衬件内壁向内突出的凸起可以与衬件的环绕边缘的自由的端面边缘间隔开一定距离，它朝向用于将铰链球引导进衬件的容纳口。优选铰链球的容纳口从由衬件内壁起向内突出的凸起向容纳口的方向放大，使邻近衬件边缘的容纳口能向铰链球的方向压缩。上述衬件的切口使得容易压缩。由此使设置在可弹性变形的衬件外侧的卡锁装置与相应的卡锁装置的卡锁连接变得容易，后者设置在形状基本稳定的球窝上。
为了使衬件与球窝卡锁连接，可以在衬件上设置部分的、优选是全部的环绕的和径向突出的凸起，该凸起嵌入球窝的相应槽或凹部。优选在衬件上向外突出的凸起邻近或直接挨着衬件的端面边缘，其界定铰链球的容纳口。
与用于把衬件固定在球窝中以及把铰链球固定在衬件中的形锁合装置的构造无关，相应的形锁合装置可以相对于铰链球进入衬件的导入方向或相对于衬件纵轴在轴向隔开一定距离。用于把衬件固定到球窝内的卡锁装置与用于把铰链球固定到衬件内的卡锁装置相比，在此具有相对于用于铰链球的容纳口的更小的轴向间距。
衬件构成为相对于围绕垂直于铰链球容纳口的衬件纵轴的转动可转动。为此，衬件可以通过一定的预应力贴紧球窝内面或实际上能自由转动。在衬件和球窝之间的衬件相对于围绕其纵轴转动的摩擦阻力可以大于、小于或基本上等于铰链球和衬件之间的摩擦阻力。
为了使衬件拆卸容易，球窝可以设有至少一个切口，该切口从界定衬件容纳口的自由的端面边缘开始在球窝的纵向延伸。此切口特别是可以有与在衬件上的切口相比较小的纵向长度，该切口从自由的端面边缘起在衬件的部分高度上延伸。用于把衬件固定到球窝上的卡锁装置以及在球窝上制出的切口的长度可以这样确定，使铰链球能这样从球窝中拆卸，使安置在铰链球上的固定装置向安置在球窝上的固定装置的方向摆动并且通过手动力作用挤压。由此铰链球可以不通过附加的工具被拆卸，在此，铰链球同时可以承受垂直于铰链球的衬件容纳口的非常高的拉力。
附图说明
下面对本发明进行示例地描述并且借助附图进行示例地解释。其中：
图1  按照本发明的角形铰链的示意侧视图；
图2  根据图1的角形铰链的衬件的视图，包括横截面(图2a)、局部剖视图(图2b)以及透视图(图2c)；
图3  根据图1的球窝的横截面(图3a)和细部视图(图3b)；
图4  根据图1的球窝的透视图。
具体实施方式
按照图1，按照本发明的角形铰链1有一铰链球2和一安置在铰链球上的、优选是制成一体的固定装置3，借助这个固定装置铰链球能够被固定在一第一构件上。轴颈状的固定装置3被设计成无头螺钉，它在径向凸起的边缘4上有为把铰链球固定到相应的构件上的、诸如螺母扳手这样的工具的作用表面5。完全包围铰链球2的球窝(Kugelpfanne)6同样有一形式为带有内螺纹的轴颈状凸起的制成一体的固定装置7，一第二构件能够被固定在固定装置7上。应该指出，铰链球2也可以部分地从球窝中伸出。
按照本发明设有一衬件8，根据这个实施例衬件8被完全安置在球窝6内，并且从外表面包围铰链球2，在此铰链球2部分地在向容纳口9的方向从衬件8中伸出，通过容纳口9衬件8可以被插入球窝6。
如通过箭头10所指示的，固定装置3能相对于固定装置7摆动，并且围绕着平行于球窝6的容纳口以及衬件8的容纳口12的固定装置纵轴11地设置，铰链球2能通过容纳口12被装入衬件。
衬件8通过它的外表面22完全地贴紧在球窝6的内壁34上(图3a)。另外，铰链球2通过球拱13完全地贴紧在衬件8的内面上。在此铰链球2被截断形成一垂直于固定装置3的纵轴11的平面14。在平面14上可形成一用于容纳工具的凹坑40，例如内六边形，借助工具可以把固定装置旋入所属的构件。
在图2中详细地示出的衬件8被设计成罩式，并且有一用于容纳铰链球2的球拱形容纳空间15，在容纳空间15处制出有一带一端面边缘17的大约圆筒形边缘16，在此端面边缘17在外面界定容纳口12。在边缘16上制有切口18，各切口18终止于端面边缘17并且平行于衬件8的纵轴19地在衬件8高度的一部分上延伸。切口18均匀地分布在衬件的圆周上，从而形成能弹性变形的弹簧舌片20。切口18从端面边缘17起延伸至越过球拱形的容纳空间15的中心M，也就是越过与中心M完全一致的安放在容纳空间5内的铰链球2的中心。
为了形锁合地固定铰链球，在弹簧舌片20内侧上制有向衬件8内部延伸的凸起21，凸起以线形贴紧铰链球2，并且除了被切口18中断外全部沿圆弧延伸。凸起21的高度向容纳口12的方向减小，使衬件8的横截面从凸起21向容纳口12的方向扩大。
为了卡锁地固定衬件8，在邻近于端面边缘17的外表面设有一环绕的轴向突出的边缘25，它只被切口18中断并且被球窝6的一相应的槽(图3a)容纳。借此衬件8能在球窝6中围绕它的轴线19转动。
为了装配角形铰链，首先在把弹簧舌片20向外弯曲的情况下把铰链球2沿轴向推进衬件8并卡锁地固定在衬件8上。接着把带有铰链球2的衬件8沿轴向插入球窝6并同样卡锁地固定在球窝6上。在此，由于凸起21和卡锁边缘25的轴向间距使得弹簧舌片20能向轴线19的方向变形，这由于凸起21的高度向容纳口12方向减小而变得容易。在将衬件8固定进球窝6之后在固定装置3上施加一平行于轴线11的拉力，这样卡锁装置(Rastmittel)进入自锁，因为铰链球2挤压在凸起21的球拱形构成的边缘，并因此把边缘25可靠地固定在球窝6的容纳槽中。只有通过足够高的拉力，然后在把球窝6或固定装置3破坏的情况下才可能拆卸铰链球2。
为了无损坏地拆卸铰链球2，球窝6设有一切口30(图3、4)，这个切口从球窝6的界定容纳口9的端面边缘31起在球窝6的部分高度上延伸。在球窝的相对的面上制有另一同样的切口30，其中需要时同样也可以只设有一个或多个切口30。切口30一直延伸到球窝的用于容纳衬件8的容纳空间32的中心Z以下。
为了拆卸铰链球2可以手工把轴颈形的固定装置3向球窝6的固定装置7的方向挤压，使球窝6的与切口30相邻的区域被向外挤压，并由此把铰链球2从衬件8中取出。在此衬件8可以与铰链球2一起安装或随后安装在铰链球上。
铰链球2和可与铰链球制成一体的固定装置3，以及球窝6都可以由塑料制造。

Claims (13)

1.用于铰接地连接两个构件的角形铰链，具有一铰链球(2)和一球窝(6)，在此铰链球上设有一用于把铰链球(2)固定在一第一构件上的第一固定装置(3)，所述球窝至少部分包围铰链球(2)并具有一用于固定一第二构件的第二固定装置(7)，其中，安装在铰链球(2)上的固定装置(3)能围绕一优选轴线(11)至少在一角度范围内转动，并且能相对于第二固定装置摆动；其中，设有一安装在球窝(6)内的衬件(8)，该衬件(8)具有一用于铰链球(2)的容纳空间(15)，该衬件带有一界定该容纳空间的侧向边缘(16)，其中，衬件(8)有至少一个滑动地支承铰链球(2)的滑动面(23)，以及，衬件(8)有整体成形的用于将其固定在球窝(6)内的卡锁装置(25)和整体成形的用于把铰链球(2)固定在衬件(8)内部的卡锁装置(21)；
其特征在于，球窝(6)设有至少一个切口(30)，此切口从界定衬件(8)容纳口(9)的端面边缘(31)起在球窝的部分高度上延伸；以及，通过将手动力作用施加于铰链球(2)上的固定装置(3)能够向球窝(6)上的固定装置(7)的方向将铰链部件拆下来。
2.按照权利要求1所述的角形铰链，其特征在于，用于将衬件(8)固定球窝内部的各卡锁装置(25)与用于将铰链球(2)固定在衬件内(8)内的各卡锁装置相比，离用于铰链球(2)的壳体的容纳口(9)具有一个更小的轴向间距。
3.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，界定用于铰链球(2)的球窝的衬件(8)侧向边缘(16)设有许多切口，它们从端面边缘(17)起在衬件的部分高度上延伸，由此形成弹簧舌片(20)，其中用于将衬件固定在球窝内的各卡锁装置(25)整体成形在所述弹簧舌片的外侧而用于固定球窝的各卡锁装置(21)整体成形在所述弹簧舌片的内侧。
4.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，所述衬件(8)设计成罩式部件，其几乎完全容纳铰链球(2)并且其外表面(22)全面积地贴紧在球窝的内壁(34)上。
5.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，至少一个切口(18)垂直地从衬件(8)的端面边缘延伸直到或超过铰链球(2)的中心点(M)。
6.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，衬件(8)的内壁(24)设有至少一个向内突出的凸起(21)，它在铰链球(2)的至少部分圆周上延伸并且无间隙地贴靠在铰链球(2)朝向衬件(8)容纳口(12)的半球上。
7.按照权利要求6所述的角形铰链，其特征在于，铰链球(2)的容纳空间(15)从凸起(21)向容纳口(12)扩大。
8.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，衬件(8)在其外表面(23)上设有一个径向突出的环绕至少部分圆周的凸起(25)，而球窝(6)设有一个相应的槽(33)，这两者相互作用以形成一种卡锁连接。
9.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，衬件(8)设置在球窝(6)内以绕其纵轴线(19)旋转。
10.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，在铰链球(2)上整体制有一用于嵌入工具的凹坑(40)
11.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，铰链球(2)和/或衬件(8)和/或球窝(6)由塑料制成。
12.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，用于把衬件(8)固定到球窝内的卡锁装置设计成卡锁凸起(25)，而用于把铰链球(2)固定在衬件(8)内的卡锁装置设计成凸起(21)，以及，卡锁凸起(25)和凸起(21)这样布置，使得在将拉力平行于固定装置(3)的轴线(11)施加在固定装置(3)上时，凸起(21)把卡锁凸起(25)可靠地固定在球窝(6)的一槽内。
13.按照权利要求1或2所述的角形铰链，其特征在于，衬件(8)全面积地贴紧在球窝的内壁(34)上。
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