CN1836835B - 联接装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有一个带有至少一个凸起部位的第一联接件(1)的联接装置，所述的第一联接件的沿Z方向凸起的凸起部位设置在其中央或偏心地设置，该凸起部位具有相对于Z方向呈至少一个角度而形成的锥形外表面。在第二联接件3内以径向平行的方式做出朝着中心方向的弹性部位4。第一联接件1的凸起部位沿Z方向与第二联接件3的弹性部位4相对于X-Y取向相接合。第二联接件3是整体式结构，并可在一步作业中制成。

Description

联接装置
技术领域
本发明涉及一种具有一个设有至少一个凸起部位的第一联接件和一个设有至少一个弹性部位的第二联接件的联接装置。
背景技术
欧洲专利申请EP 0 255 042公开了一种用于机床上的工具、尤其是用于加工模腔的放电机床的夹紧装置。所描述的是用于机床上尤其是加工模腔放电机床的工具的夹紧装置具有一个带有两个从夹盘下侧伸出的板条的夹盘，所述板条具有用于沿横向于该夹盘中心线的X方向和Y方向使该工具定向的支承面。制备多个从该夹盘下侧伸出的台柱，这些台柱的自由端面上具有沿X-Y平面伸展的基准面，这些板条偏心地设置，彼此间互成一个角度，再制备一种用于支靠在上述台柱上的工具夹具，该夹具具有一个切有两对凹槽的平面，上述凹槽对准这些板条，并具有要用以支靠该板条的弹性凸缘，上述工具夹具具有一个带有一些锁紧件的中心孔，用以以锁紧或松开的方式承接一接合螺栓。
发明内容
本发明的目的是要提出一种能在一次作业中自动而廉价地制成的联接装置，此外该联接装置具有最佳的刚性、负载能力、力的分布状态和低的总高度。
为实现上述目的，按本发明第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)的沿Z方向凸起的部分(2，2’)被偏心或中心地设置，该凸起部位(2，2’)具有相对于Z方向至少以一个角度形成的锥形外表面(12，12’)，并在第二联接件(3，25，26，34，47，51)内以径向平行方式形成指向中心方向的弹性部位(4)，上述的第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)的凸起部位(2，2’)沿Z方向与第二联接件(3，25，26，34，47，51)的弹性部位(4)相接合用于X-Y定向，上述的第二联接件(3，25，26，34，47，51)为整体式结构，借助于固紧件将工件或工具(16)与第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)和第二联接件(3，25，26，34，47，51)连接在一起。
本发明联接装置的第二联接件证明能够在一次作业中被制成，可以在车床或铣床上一个工步操作中制成。因此，本发明联接装置的生产成本比现有技术的联接装置低得多。该第二联接件可有多个用途，所以仅需要少数的几个实施例。因此，贮存成本降低。本发明的联接装置可以在高负荷下应用，并最大限度地减少破裂的危险。这种联接装置既可按偏心的基准件(reference Fealure)又可按中心的基准件以简单的方式制造和使用。
第二联接件可以是带有圆形孔或方形孔的方形结构。
根据所需的用途不同，第二联接件的外周边可以为圆形或矩形，最好为方形，同理，第二联接件的内区域可以为圆形或矩形，最好为方形。
按照另一个实施例，第一联接件可具有一个设置在中央的凸起的锥形部分，第二联接件的弹性部位可与第一联接件的中央凸起部位互相接触。
第二联接件的弹性部位最好作成圆的扇形段，作为带有一些舌的一些圆的扇形段，或成舌形。这些圆形的和/或舌形的弹性部位可在车床或铣床上以简单方式制成。
本发明的联接装置可用普通钢制造，这种钢是采用热时效工艺硬化的。
另外，本发明的联接装置也可用铝或塑料制成。
本发明的联接装置通常具有一个固紧件，以便将第二联接件固紧到第一联接件上。所有在现有技术中公知的固紧件都是可用的，例如，卡口式固紧件，中心螺纹连接的螺钉等。
按照一个优选实施例，将弹性部位做成带有轮廓，并且还可具有一个对着第二联接件的中心沿径向方向的凹穴，这种结构使联接装置在固紧状态下具有更高的强度和更大的承载能力。
相应地，弹性部位在沿径向方向可具有不同的厚度，以便提高联接装置的强度和承载能力。
在弹性部位设置沿着朝着第二联接件中心方向的腹板有利于提高联接装置的强度和承载能力。
本联接装置的另一个优选实施例是设置至少两个具有不同周圆半径并且套装在一起的第二同心联接件，这就是说，联接装置可按两种尺寸使用之。例如，内部的第二联接件可具有一个中央锥体，外部的第二联接件可具有4个偏离中心的台柱。同样地，内部的第二联接件也可具有偏心中心设置的台柱。
此外，本发明的联接装置也可做成具有相反的结构，即第一联接件具有弹性部位，该部分与第二联接件上的凸起部位互相接触。
本发明的联接装置可与托板组合使用。
本发明联接装置所具有的优点是具体通过在第二联接件的圆形本体内设置弹性部位来达到的，这一点与现有技术是不同的。
附图说明
下面参考典型的实施例来说明本发明，附图中：
图1是第二联接件的三维视图，
图2a和2b示出第二联接件的平面图和沿A-A线的剖视图，
图3-8示出第一联接件和第二联接件的各种实施例，
图9a和9b示出一种两件式第二联接件的实施例，
图10a和10b示出与图9相配合的第一联接件，
图11a和11b示出图10的第一联接件的平面图和剖视图，
图12a、12b和12c示出一种具有低的总高度的联接装置，
图13a和13b示出具有台柱和中央锥体的第二联接件，
图14和15示出本发明联接装置在托板中的应用。
具体实施方式
图1的上图和下图示出整体制造的第二联接件3的三维视图。在这个典型的实施例中，第二联接件3像一个环件5，当然，也可将该联接件3做成方形件。上述第二联接件3具有一个位于环件5内的弹性部位4，环件5和弹性部位4共同构成一个具有弹性的横向边界10和圆形边界11的表面7。
图2a和2b示出第二联接件3的平面图和沿A-A线的剖视图，该第二联接件3具有弹性部位4，该弹性部位4是4个具有横向边界10和圆形边界11的扇形段。
图3a和3b示出第一联接件1和1’的实施例，图3a的第一联接件1具有多个作为凸起部位的台柱2，而图3b的第一联接件1’则具有一个作为凸起部位的中央锥体2’。
第一联接件1可借助一种固紧件(未示出)与第二联接件3一起连接到例如工件或工具16上，所有普通的固紧件都可以采用，例如，可采用卡口式固紧件，或借助于球体将它们箝制住，等等。图2b示出第二联接件3设有一个锥形孔18，可将一个螺钉(未示出)拧入该锥形孔18内而将第二联接件和第一联接件固紧在一起。
在固紧状态下，弹性的横向边界部位10与第一联接件1的台柱2相对于X-Y取向互相接触。在固紧状态下，被设置在第一联接件1’内的中央设置锥体与弹性的圆形边界区11以X-Y平面内的取向而互相接触。
通过在固紧状态下与表面7相接触的支座面6决定Z向取向。
图4a和4b再次示出第一联接件的两个典型实施例1和1’的平面图和剖视图，图4a看到带有一些台柱8的一第一联接件1。图4b示出带有一中央锥体9的一第一联接件1’。上述第一联接件1和1’都具有用作Z取向的支座面6。从放大各视图I和II中可以看到台柱8和中央椎体9的表面包含两个具有不同倾斜角的斜面12。
第一联接件1或1’的另一个实施例表示具有一种轮廓的弹性部位4如图5b和5c所示，上述轮廓包含一个斜面13和一个凹穴14。图5b和5c示出图5a中的细节III的放大图，图5b所示为联接装置处于松开状态，图5c所示为联接装置处于固紧状态。图中的虚线代表台柱8或支座面6，在联接装置固紧之前，斜面部分的轮廓首先进入接触，弹性部位4使第一联接件1定向，斜面13变成平行于台柱面或支座面6。弹性部位4最好设置一个凹穴14，该凹穴14处于接触表面的上方。上述结构的优点是使联接装置具有高的刚性、更大的承载能力和抗断裂能力。在更高的负荷下，弹性部位4与台柱表面之间的弹性接触变成带有凹穴14的稳固接触。这就可防止弹性部位4进一步弯曲，从而防止发生断裂。
图6a和6b示出第二联接件的又一个实施例，其弹性部位4还具有一个位于面向中心之处的腹板15，该腹板15可提高刚性。在其朝向工件或工具16的方向的端部形成一个窄的间隙17。这个优选的实施例特别适用于采用不同于钢的材料例如铝、塑料等制成的联接装置。
图7a和7b示出弹性部位4的另一个实施例，图7b为沿图7a的C-C线的剖视图。所述的弹性部位4具有多个舌状区19。这种结构的好处具体在于提高弹性。每个舌状区19本身可以更有效地变形。
图8a和8b示出弹性部位的又一种结构，图8b是沿图8a中D-D线的剖视图。与图7a和7b所示的实施例不同，本实施例的环件5具有多个位于弹性部位下面的凸块20，这些凸块20支承着弹性部位，故在固紧过程中，凸出的舌状区19只可以弹性变形，这就提高了精确度。
在图8c和8d(沿D-D方向剖视图)中，弹性部位4的圆形边界具有一个缺口21，也就是说，舌状区19之间的部分是固定的。这样，在承受普通负荷过程中，接触区22处于弹性约束状态，而且精确度高。因此在凹穴23部分不出现稳固接触，当承受更高的负荷时，舌状区19会沿轴向方向进一步弯曲，直到产生与表面24的稳固接触为止，从而获得更高的强度和抗断裂能力。
图9-11示出具有两件式第二联接件25和26以及相关的第一联接件32和33的联接装置。图9a和图9b剖视图所示的第二联接件至少由两个第二联接件25和26组成，其中，内联接件25同轴地套在外联接件26内。由于是两件式结构，上述的各种实施例都可根据现存的边界条件来组合。这就是说，在联接装置中，内联接件25的弹性部位4可以与外联接件26的弹性部位4不相同。
图9-11示出具有两个第二联接件25和26以及相关的第一联接件32和33的联接装置。它们的结构与上面各图所示的整体式第一联接件相似。图中标号27代表外台柱，28代表内台柱，29代表中央锥体，30代表内Z向支座，31代表外Z向支座。
图12a-12c示出直径较小的联接装置。图12a和沿其G-G线的剖视图12b所示的第二联接件34具有多个位于弹性部位4之间的凹部38，该凹部38为图12c所示的第一联接件35的Z向支座37提供了空间。
图13a和13b示出的第一联接件41既有台柱39又有中央锥体40。这种结构可用于具有单独夹具或多夹具的托板。图13a和图13b所示的结构的好处是应用中比较紧凑。
图14a和14b示出应用于托板的情况。图中示出4个第一联接件42，图14a中的第一联接件32为X-Y-Z取向而设置，第一联接件44为X-Z取向而设置，第一联接件45为Y-Z取向而设置，第一联接件46为Z取向而设置。对所有的用途而言，都用图14b所示的一种实施例的第二联接件47。
图15a和15b示出联接装置的另一种用途。此种情况特别突出的是联接装置具有低的总高度，这在例如线材放电加工机床中是需要的。第一联接件49固定在线材放电加工机床的底座48上。第二联接件51与工件52相连接，工件52的底面54落在线材放电加工机床的位于基准线50上的基面54上。
当然，上述的第一联接件和第二联接件也可以与上述各种实施例相反的结构形式加以应用，也就是第一联接件具有弹性部位，第二联接件具有凸起部位。
零部件及标号一览表
1，1’  第一联接件        28    内台柱
2，2’  凸起部位          29    中央锥体
3       第二联接件        30    内Z向支座
4       弹性部位          31    外Z向支座
5       环件              32    第一联接件
6       支座面            33    第一联接件
7       表面              34    第二联接件
8       台柱              35    第一联接件
9       中央锥体          36    台柱
10      横向边界部位      37    Z向支座
11      圆形边界部位      38    凹部
12，12’斜面              39    台柱
13      斜面              40    中央锥体
14      凹穴              41    第一联接件
15      腹板              42    第一联接件
16      工件或工具        43    第一联接件(X-Y-Z取向
                                的)
17      间隙              44    第一联接件(X-Z取向的)
18      锥形孔            45    第一联接件(Y-Z取向的)
19      舌状区            46    第一联接件(Z取向的)
20      凸块              47    第二联接件
21      缺口              48    底座
22      接触区            49    第一联接件
23      凹穴              50    基准线
24      接触面            51    第二联接件
25      内部第二联接件    52    工件
26      外部第二联接件
27      外台柱            54    基面

Claims (11)

1.具有一个设有至少一个凸起部位(2，2’)的第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)和一个设有至少一个弹性部位(4)的第二联接件(3，25，26，34，47，51)的联接装置，上述第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)沿Z方向凸起的凸起部位(2，2’)被偏心或同心地设置，该凸起部位(2，2’)具有相对于Z方向至少以一个角度(12，12’)形成的锥形支座面(6)，凸起部位(2，2’)在Z方向凸起用于X-Y定向，第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)的凸起部位(2，2’)与第二联接件(3，25，26，34，47，51)的弹性部位(4)相接合，第二联接件(3，25，26，34，47，51)为整体式结构，可借助于固紧件(53)将工件或工具(16)与第一连接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)和第二连接件(3，25，26，34，47，51)连接在一起，其特征在于，第二联接件(3，25，26，34，47，51)为带有圆环形内孔或方形内孔的环形结构；弹性部位(4)指向中心方向，第二联接件(3，25，26，34，47，51)的弹性部位(4)以周向均布方式构成，并径向指入该圆环形内孔或方形内孔；弹性部位(4)被设计成一些圆形自由扇形段，并且为舌形；第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)具有一凸起的中央锥体(9)；第二联接件(3，25，26，34，47，51)的弹性部位(4)与第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)的中央锥体(9)互相配合。
2.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述联接件是用钢制成的，所述钢经热时效工艺被硬化。
3.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述联接件是用铝制造的。
4.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述联接件是用塑料制成的。
5.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，用于将第二联接件(3，25，26，34，47，51)固定到第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)上的固紧件被设计成一卡口式固紧件，或者，第二联接件(3，25，26，34，47，51)具有一个可拧入设有一螺纹(18)的第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)内的柱头螺栓。
6.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，上述的弹性部位(4)在其边界区(10，11)具有轮廓。
7.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，上述的弹性部位(4)沿朝着第二联接件(3，25，26，34，47，51)中心的径向方向具有不同的厚度。
8.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，上述的弹性部位(4)在沿朝向第二联接件(3，25，26，34，47，51)中心的径向方向的边界有一腹板(15)。
9.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，第二联接件(3，25，26，34，47，51)由至少两个不同尺寸的部件(25，26)组成，该两部件(25，26)以相同的方式设计，并被设置成彼此套装在一起。
10.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，所述的联接装置以另一方式设计，第一联接件(1，1’，32，33，35，41，42，43，44，45，46，49)具有至少一个弹性部位(4)，而第二联接件(3，25，26，34，47，51)具有至少一个凸起部位(2，2’)。
11.根据权利要求1所述的联接装置，其特征在于，该联接装置被使用在托板中。
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