DE102021101406A1

DE102021101406A1 - Schwimmender verbinder und verbinderanordnung

Info

Publication number: DE102021101406A1
Application number: DE102021101406.9A
Authority: DE
Inventors: Jielei Shi; Ziteng Zheng
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2020-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2021-09-16
Also published as: CN113154165A

Abstract

Ein schwimmender Verbinder weist ein Gehäuseteil, eine Befestigungsplatte, ein erstes Anpassungsteil und ein zweites Anpassungsteil auf. Das Gehäuseteil weist eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse auf. Die Befestigungsplatte hat eine Verbindungsöffnung darin und ist außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt, und das erste Anpassungsteil ist einstückig mit einer Innenwand der Verbindungsöffnung der Befestigungsplatte verbunden. Das erste Anpassungsteil ist in der Lage, eine horizontale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zum Gehäuseteil vorzusehen; und das zweite Anpassungsteil ist in der Lage, eine vertikale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zum Gehäuseteil vorzusehen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen schwimmenden Verbinder und eine Verbinderanordnung, die diesen aufweist.
HINTERGRUND
Schwimmende Verbinder werden häufig in Kraftfahrzeugen verwendet, um die Ausrichtung und Verbindung von Schnellkupplungsanschlüssen für Kraftfahrzeugleitungen zu erleichtern. Die Schnellkupplungsanschlüsse haben in der Regel einen Außengewinde- und einen Innengewindeanschluss, wobei der Außengewinde- und der Innengewindeanschluss jeweils an zwei Teilen des Kraftfahrzeugs montiert werden. Im Allgemeinen wird der Innengewindeanschluss an einer Montageplatte befestigt, auf der sich ein schwimmender Verbinder befindet. In diesem Fall kann die Ausrichtung und Verbindung von Außengewindeanschluss und Innengewindeanschluss auch dann erfolgreich abgeschlossen werden, wenn der Außengewindeanschluss im Montagevorgang eine gewisse Positionsabweichung relativ zum Innengewindeanschluss aufweist, sodass eine schnelle Montage der Kraftfahrzeugleitungen realisiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Die Erfinder haben beobachtet, dass selbst bei Verwendung eines schwimmenden Verbinders bei der Montage eines Außengewindeanschlusses an einen Innengewindeanschluss die Ausrichtung und Verbindung häufig dadurch beeinträchtigt wird, dass Abweichungen in der relativen Position des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses im schwimmenden Verbinder einen bestimmten Bereich überschreiten, wodurch die korrekte Montage beeinträchtigt wird oder sogar zu einem Versagen der Montage führt. Die vorliegende Offenbarung sieht einen schwimmenden Verbinder vor, der eine einfache Struktur aufweist und die Ausrichtung und Verbindung des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses nicht beeinträchtigt, selbst wenn die Abweichungen in der relativen Position des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses in dem schwimmenden Verbinder relativ groß sind, sodass die Montage nicht beeinträchtigt wird, ein manueller Eingriff nicht erforderlich ist und die automatisierte Montage des Verbinders erleichtert wird.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht einen schwimmenden Verbinder vor, der ein Gehäuseteil, eine Befestigungsplatte, ein erstes Anpassungsteil und ein zweites Anpassungsteil aufweist. Das Gehäuseteil weist eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse auf. Die Befestigungsplatte hat eine Verbindungsöffnung darin, ist außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt und befindet sich zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils, und der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung ist größer als der Außendurchmesser der Hülse, sodass ein Montageraum zwischen dem Innendurchmesser der Verbindungsöffnung und dem Außendurchmesser der Hülse ausgebildet ist. Das erste Anpassungsteil befindet sich in dem Montageraum, wobei das erste Anpassungsteil einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der ringförmige Abschnitt eine Innenkante, eine Außenkante und einen ersten faltbaren Abschnitt aufweist, der sich zwischen der Innenkante und der Außenkante befindet, und die Außenkante mit der Innenwand der Verbindungsöffnung verbunden ist. Das zweite Anpassungsteil weist einen rohrförmigen Körper auf, wobei der rohrförmige Körper außerhalb der Hülse ummantelt ist und einen zweiten faltbaren Abschnitt hat. Das erste Anpassungsteil ist um den rohrförmigen Körper des zweiten Anpassungsteils angeordnet, und die Innenkante des ersten Anpassungsteils erstreckt sich von einer Außenwand des rohrförmigen Körpers und ist mit diesem einstückig.
In dem wie vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder ist das erste Anpassungsteil in der Lage, sich durch den ersten faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das erste Anpassungsteil eine horizontale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht; und das zweite Anpassungsteil ist in der Lage, sich durch den zweiten faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das zweite Anpassungsteil eine vertikale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht.
Bei dem wie vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder sind das erste Anpassungsteil und das zweite Anpassungsteil einstückig aus Gummi ausgebildet, und die Befestigungsplatte besteht aus Kunststoff.
Bei dem vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder ist die Befestigungsplatte einstückig mit dem ersten Anpassungsteil durch ein Umspritzverfahren ausgebildet.
Bei dem wie vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder ist der Abstand zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils größer als die Dicke der Befestigungsplatte, sodass die Befestigungsplatte zwischen der oberen Platte und der unteren Platte beweglich ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder ist die untere Platte des Gehäuseteils einstückig mit der Hülse ausgebildet, und die obere Platte ist an der Hülse befestigt.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Verbinderanordnung vorzusehen, die einen beliebigen wie vorstehend beschriebenen schwimmenden Verbinder aufweist und ferner ein Befestigungselement aufweist, das in der Lage ist, den schwimmenden Verbinder mit einem ersten zu befestigenden Montageteil durch die Hülse des schwimmenden Verbinders zu verbinden.
In der wie vorstehend beschriebenen Verbinderanordnung weist das Befestigungselement einen Schaft, einen an einem Ende des Schafts vorgesehenen Kopf und eine mit dem anderen Ende des Schafts verbundene Mutter auf, wobei der Schaft in der Hülse montiert werden kann und das erste zu befestigende Montageteil zwischen der oberen Platte/unteren Platte und der Mutter/dem Kopf verbunden ist.
In der wie vorstehend beschriebenen Verbinderanordnung ist die Befestigungsplatte des schwimmenden Verbinders mit einer Montageöffnung zum Anschluss eines zweiten zu befestigenden Montageteils vorgesehen.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist das Vorsehen einer Verbinderanordnung, die ein Gehäuseteil, eine Befestigungsplatte, ein Befestigungselement, ein erstes Anpassungsteil und ein zweites Anpassungsteil aufweist. Das Gehäuseteil weist eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse auf. Die Befestigungsplatte hat eine Verbindungsöffnung darin, ist außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt und befindet sich zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils, und der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung ist größer als der Außendurchmesser der Hülse, sodass ein Montageraum zwischen einer Innenwand der Verbindungsöffnung und einer Außenwand der Hülse ausgebildet ist. Das Befestigungselement weist einen Schaft auf, einen an einem Ende des Schaftes vorgesehenen Kopf und eine mit dem anderen Ende des Schaftes verbundene Mutter, wobei der Schaft in der Hülse montiert ist. Das erste Anpassungsteil befindet sich in dem Montageraum, wobei das erste Anpassungsteil einen rohrförmigen Abschnitt und einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der sich von einer Außenwand des rohrförmigen Abschnitts aus erstreckt und mit der Außenwand einstückig ist, wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenkante, eine Außenkante und einen faltbaren Abschnitt aufweist, der sich zwischen der Innenkante und der Außenkante befindet, wobei die Außenkante mit der Innenwand der Verbindungsöffnung für die Verbindung verbunden ist, und wobei die Innenkante mit der Außenwand des rohrförmigen Abschnitts verbunden ist. Das zweite Anpassungsteil ist eine Schraubenfeder, wobei die Schraubenfeder auf den Schaft zwischen dem Kopf und der Mutter des Befestigungselements gewickelt ist und oberhalb der oberen Platte oder unterhalb der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung ist das erste Anpassungsteil in der Lage, sich durch den faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das erste Anpassungsteil eine horizontale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht; und die Schraubenfeder ist in der Lage, sich elastisch zu verformen, wodurch eine vertikale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorgesehen ist.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung ist das erste Anpassungsteil aus Gummi und die Befestigungsplatte aus Kunststoff ausgebildet.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung, ist die Befestigungsplatte einstückig mit dem ersten Anpassungsteil durch ein Umspritzverfahren ausgebildet.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung wird die Befestigungsplatte zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils eingeklemmt, um die Bewegung der Befestigungsplatte zwischen der oberen Platte und der unteren Platte zu begrenzen.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung ist die obere Platte des Gehäuseteils einstückig mit der Hülse ausgebildet, und die untere Platte ist an der Hülse befestigt.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung ist das erste zu befestigende Montageteil zwischen der oberen Platte/unteren Platte und der Mutter/dem Kopf verbunden.
In der wie vorstehend in dem dritten Aspekt beschriebenen Verbinderanordnung ist die Befestigungsplatte des Verbinders mit einer Montageöffnung zum Anschluss eines zweiten zu befestigenden Montageteils vorgesehen.
Gemäß dem schwimmenden Verbinder der vorliegenden Offenbarung kann das Schwimmen mit einem regelbaren Schwimmbetrag in drei Richtungen XYZ durch eine einfache Struktur realisiert werden, sodass die Präzisionsanforderungen für die Montagepositionen von Teilen während der Montage reduziert werden und die automatische Montage ebenfalls erleichtert wird.
Figurenliste

1 stellt eine dreidimensionale Struktur eines schwimmenden Verbinders 100 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
2 ist eine Explosionsansicht des in 1 dargestellten schwimmenden Verbinders 100;
3 ist eine axiale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten schwimmenden Verbinders 100;
4 stellt eine Verbinderanordnung 400 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
5 ist eine axiale Querschnittsansicht der in 4 dargestellten Verbinderanordnung 400;
6 stellt eine dreidimensionale Struktur des in 4 dargestellten Befestigungselements 401 dar; und
7 stellt eine schematische Ansicht von zwei schwimmenden Verbindern 100 im gemeinsamen Gebrauch dar;
8 stellt eine dreidimensionale Struktur einer Verbinderanordnung 400 einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar;
9 stellt eine Explosionsansicht der in 8 dargestellten Verbinderanordnung 400 dar;
10A bis 10C stellen eine zusammenwirkende Beziehung zwischen dem ersten Anpassungsteil 211 und der Befestigungsplatte 101 in 9 dar; und
11A und 11B stellen Längsquerschnittsansichten der Verbinderanordnung 400 in 8 an verschiedenen Positionen dar.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, die einen Teil dieser Beschreibung bilden. Es versteht sich, dass, obwohl die Begriffe wie „vorne“, „hinten“, „oberer/obere/oberes“, „unterer/untere/unteres“, „links“ und „rechts“, die Richtungen in der vorliegenden Offenlegung angeben, zur Beschreibung verschiedener beispielhafter Strukturteile und Elemente in der vorliegenden Offenlegung verwendet werden, diese Begriffe hierin nur zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden und auf der Grundlage der in den begleitenden Zeichnungen gezeigten beispielhaften Ausrichtung bestimmt sind. Da die in der vorliegenden Offenlegung offenbarten Ausführungsformen in verschiedenen Richtungen angeordnet werden können, sind diese Richtungsangaben nur veranschaulichend und sollten nicht als Einschränkungen betrachtet werden. Soweit möglich, beziehen sich die in der vorliegenden Offenbarung verwendeten gleichen oder ähnlichen Bezugsziffern auf dieselben Komponenten.
1 stellt eine dreidimensionale Struktur eines schwimmenden Verbinders 100 einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Wie in 1 dargestellt, weist der schwimmende Verbinder 100 eine Befestigungsplatte 101, ein Gehäuseteil 102 und ein Anpassungsteil 103 auf. Die Befestigungsplatte 101 ist mit dem Anpassungsteil 103 verbunden, und das Anpassungsteil 103 ist mit dem Gehäuseteil 102 verbunden. Die Befestigungsplatte 101 erstreckt sich auf einer Ebene, die durch eine X-Achse und eine Y-Achse definiert ist, und das Anpassungsteil 103 ist derart angeordnet, dass die Befestigungsplatte 101 in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene schwimmend gelagert ist und in einer Z-Achsenrichtung senkrecht zu der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene schwimmen kann. Die in 1 dargestellte, im Wesentlichen rechteckige Form der Befestigungsplatte 101 dient lediglich der Veranschaulichung. In der Tat können Form und Größe der Befestigungsplatte 101 je nach der Anwendungsumgebung des schwimmenden Verbinders 100 angepasst werden.
2 ist eine Explosionsansicht des in 1 dargestellten schwimmenden Verbinders 100. Es sei angemerkt, dass in einer Ausführungsform die Befestigungsplatte 101 und das Anpassungsteil 103 einstückig ausgebildet sein können, aber zum besseren Verständnis veranschaulicht die vorliegende Offenbarung die Befestigungsplatte 101 und das Anpassungsteil 103 als getrennte Teile. Wie in 2 dargestellt, hat die Befestigungsplatte 101 die Form einer flachen Platte, in der eine Verbindungsöffnung 214 vorgesehen ist. Die Verbindungsöffnung 214 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die Verbindungsöffnung 214 verläuft in Dickenrichtung durch die gesamte Befestigungsplatte 101 zur zumindest teilweisen Aufnahme des Gehäuseteils 102 und des Anpassungsteils 103. Das Anpassungsteil 103 weist ein erstes Anpassungsteil 211 und ein zweites Anpassungsteil 212 auf, und in einer Ausführungsform sind das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 einstückig ausgebildet. Das zweite Anpassungsteil 212 ist im Wesentlichen rohrförmig und erstreckt sich im Allgemeinen in einer vertikalen Richtung; und das erste Anpassungsteil 211 ist im Wesentlichen ringförmig und erstreckt sich im Allgemeinen in einer horizontalen Richtung. Wie in 2 dargestellt, ist das erste Anpassungsteil 211 in Umfangsrichtung um eine Außenfläche des zweiten Anpassungsteils 212 angeordnet, und das erste Anpassungsteil 211 erstreckt sich von einer Außenwand des zweiten Anpassungsteils 212 und ist damit einstückig. Eine Außenkante des ersten Anpassungsteils 211 hat eine kreisförmige Form und ist so bemessen, dass sie der Größe des Querschnitts der Verbindungsöffnung 214 der Befestigungsplatte 101 entspricht, sodass das erste Anpassungsteil 211 mit einer Innenwand der Verbindungsöffnung 214 der Befestigungsplatte 101 verbunden werden kann. In dieser Ausführungsform ist das Anpassungsteil 103 aus Gummi und die Befestigungsplatte 101 aus Kunststoff ausgebildet, sodass die Befestigungsplatte 101 einstückig mit dem Anpassungsteil 103 durch ein Umspritzverfahren ausgebildet werden kann. Das Gummimaterial selbst verleiht dem Anpassungsteil 103 Elastizität und elastische Verformbarkeit. Um jedoch den Schwimmbetrag des schwimmenden Verbinders 100 zu erhöhen, weist das Anpassungsteil 103 der vorliegenden Offenbarung ferner einen faltbaren Abschnitt auf. Durch die faltbare Struktur des faltbaren Abschnitts lässt sich das aus dem Gummi ausgebildete Anpassungsteil 103 leichter dehnen und stauchen, d. h. leichter elastisch verformen.
Bezug nehmend auf 3, weist das erste Anpassungsteil 211 einen ringförmigen Abschnitt 307 auf, und der ringförmige Abschnitt 307 ist mit einem ersten faltbaren Abschnitt 301 vorgesehen. Die faltbare Struktur des ersten faltbaren Abschnitts 301 erstreckt sich in der horizontalen Richtung, sodass der erste faltbare Abschnitt 301 eine elastische Verformung in der horizontalen Richtung vorsehen kann. Das zweite Anpassungsteil 212 weist einen rohrförmigen Körper 309 auf. Der rohrförmige Körper 309 ist mit einem zweiten faltbaren Abschnitt 302 vorgesehen, und die faltbare Struktur des zweiten faltbaren Abschnitts 302 erstreckt sich faltbar im Wesentlichen in der vertikalen Richtung, sodass der zweite faltbare Abschnitt 302 eine elastische Verformung in der vertikalen Richtung vorsehen kann. Das zweite Anpassungsteil 212 erstreckt sich vertikal in Richtung der Z-Achse, und das erste Anpassungsteil 211 erstreckt sich horizontal im Wesentlichen in der Ebene, die durch die X-Achse und die Y-Achse definiert ist. Das heißt, das erste Anpassungsteil 211 kann eine elastische Verformung in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene vorsehen, und das zweite Anpassungsteil 212 kann eine elastische Verformung in Richtung der Z-Achse vorsehen.
Wie in 2 dargestellt, weist das Gehäuseteil 102 eine obere Platte 233, eine untere Platte 234 und eine Hülse 232 auf, und die Hülse 232 ist zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 verbunden. In dieser Ausführungsform ist die untere Platte 234 einstückig mit der Hülse 232 ausgebildet, die obere Platte 233 ist getrennt von der Hülse 232 angeordnet, und die obere Platte 233 und die Hülse 232 sind in einer Presspassung miteinander befestigt. Die Hülse 232 ist zylinderförmig und hat eine Durchgangsöffnung 202 darin, und die Durchgangsöffnung 202 verläuft durch die untere Platte 234. Die obere Platte 233 und die untere Platte 234 haben beide die Form einer kreisförmigen Platte, und die Mitte der oberen Platte 233 ist mit einer kreisförmigen Öffnung 203 vorgesehen. Der Innendurchmesser der kreisförmigen Öffnung 203 ist etwas kleiner als der Außendurchmesser der Hülse 232, sodass die Hülse 232 mit der oberen Platte 233 in einer Presspassung fest in Eingriff gebracht werden kann. Wenn die Hülse 232 mit der oberen Platte 233 in Eingriff ist, kann die Durchgangsöffnung 202 im Inneren der Hülse 232 auch dazu führen, dass die obere Platte 233 eine perforierte Struktur hat, wodurch das gesamte Gehäuseteil 102 eine perforierte Struktur hat. Wie in 2 dargestellt, verläuft die Durchgangsöffnung 202 der Hülse 232 durch die obere Platte 233 und die untere Platte 234 jeweils in der Mitte der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234.
In dieser Ausführungsform sind die Hülse 232 und die obere Platte 233 durch eine Presspassung miteinander verbunden. In anderen Ausführungsformen können die obere Platte 233 und die Hülse 232 auch auf andere Weise, z. B. durch eine Schraubverbindung, miteinander befestigt werden. In dieser Ausführungsform ist die obere Platte 233 getrennt von der Hülse 232 angeordnet, und die untere Platte 234 ist einstückig mit der Hülse 232 ausgebildet. In anderen Ausführungsformen kann die untere Platte 234 getrennt von der Hülse 232 angeordnet sein, und die obere Platte 233 kann einstückig mit der Hülse 232 ausgebildet sein. Alternativ sind die obere Platte 233 und die untere Platte 234 beide getrennt von der Hülse 232 angeordnet.
3 ist eine axiale Querschnittsansicht des in 1 dargestellten schwimmenden Verbinders 100 zur Darstellung der Verbindungsbeziehung zwischen der Befestigungsplatte 101, dem Gehäuseteil 102 und dem Anpassungsteil 103. Wie in 3 dargestellt, ist der Abstand zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 des Gehäuseteils 102 größer als die Dicke der Befestigungsplatte 101, wobei die Hülse 232 des Gehäuseteils 102 in der Verbindungsöffnung 214 der Befestigungsplatte 101 angeordnet ist und die obere Platte 233 und die untere Platte 234 jeweils an der oberen und unteren Seite der Befestigungsplatte 101 angeordnet sind, sodass die Befestigungsplatte 101 zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 bewegt werden kann. Der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung 214 ist größer als der Außendurchmesser der Hülse 232, sodass ein Montageraum 501 zwischen der Innenwand der Verbindungsöffnung 214 und einer Außenwand der Hülse 232 ausgebildet werden kann, und der Montageraum 501 für die Montage des Anpassungsteils 103 verwendet werden kann.
Wie in 3 dargestellt, ist das zweite Anpassungsteil 212 außerhalb der Hülse 232 ummantelt, und der Innendurchmesser eines Rohrs des zweiten Anpassungsteils 212 ist ungefähr der gleiche wie der Außendurchmesser der Hülse 232, sodass eine Innenwand des zweiten Anpassungsteils 212 an die Außenwand der Hülse 232 angepasst ist. Das Rohr des zweiten Anpassungsteils 212 erstreckt sich in einer axialen Richtung der Hülse 232, um einen oberen Endabschnitt und einen unteren Endabschnitt auszubilden, nämlich einen oberen Endabschnitt 311 bzw. einen unteren Endabschnitt 312. Die axiale Höhe des zweiten Anpassungsteils 212 entspricht in etwa einem Abstand zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils 102, sodass das zweite Anpassungsteil 212 außerhalb der Hülse 232 zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 des Gehäuseteils 102 genau ummantelt ist. Die strukturelle Gestaltung der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 im Gehäuseteil 102 kann die elastische Verformung des zweiten Anpassungsteils 212 in Richtung der Z-Achse effektiv begrenzen, d. h. den schwimmenden Verbinder 100 in Richtung der Z-Achse begrenzen. In dieser Ausführungsform besteht ein kleiner Abstand zwischen dem oberen Endabschnitt 311 des zweiten Anpassungsteils 212 und der oberen Platte 233, und es besteht ein kleiner Abstand zwischen dem unteren Endabschnitt 312 des zweiten Anpassungsteils 212 und der unteren Platte 234. Eine solche Anordnung ermöglicht es dem zweiten Anpassungsteil 212, einen größeren elastischen Verformungsraum in Richtung der Z-Achse zu erhalten, wodurch der Schwimmbetrag des schwimmenden Verbinders 100 in Richtung der Z-Achse bis zu einem gewissen Grad erhöht wird. In anderen Ausführungsformen kann die axiale Höhe des zweiten Anpassungsteils 212 auch so eingestellt werden, dass der obere Endabschnitt 311 des zweiten Anpassungsteils 212 genau an der oberen Platte 233 anliegt und der untere Endabschnitt 312 des zweiten Anpassungsteils 212 genau an der unteren Platte 234 anliegt. Durch eine solche Anordnung wird der Schwimmbetrag des schwimmenden Verbinders 100 in Richtung der Z-Achse in gewissem Maße reduziert, es wird jedoch vermieden, dass das zweite Anpassungsteil 212 während des Transports mit der oberen Platte 233 oder der unteren Platte 234 kollidiert, wodurch verhindert wird, dass der schwimmende Verbinder 100 durch den Transport beschädigt wird.
Wie in 3 dargestellt, ist das erste Anpassungsteil 211 an einer axialen Mittelposition des zweiten Anpassungsteils 212 angeordnet und einstückig mit dem zweiten Anpassungsteil 212 verbunden. Der ringförmige Abschnitt 307 des ersten Anpassungsteils 211 hat eine Innenkante 303 und eine Außenkante 304, und der erste faltbare Abschnitt 301 befindet sich zwischen der Innenkante 303 und der Außenkante 304. Die Innenkante 303 des ringförmigen Abschnitts 307 ist mit der Außenwand des zweiten Anpassungsteils 212 verbunden, und die Außenkante 304 des ringförmigen Abschnitts 307 ist mit der Innenwand 308 der Verbindungsöffnung 214 verbunden.
In dieser Ausführungsform sind der erste faltbare Abschnitt 301 und der zweite faltbare Abschnitt 302 beide von wellenförmig faltbarer Struktur, wodurch eine elastische Verformung des Anpassungsteils 103 in den drei Richtungen XYZ ermöglicht wird. In anderen Ausführungsformen ist es auch möglich, nur eine Teilstruktur des ersten Anpassungsteils 211 mit dem ersten faltbaren Abschnitt 301 auszubilden, oder nur eine Teilstruktur des zweiten Anpassungsteils 212 mit dem zweiten faltbaren Abschnitt 302 auszubilden, solange das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 in der Lage sind, eine geeignete elastische Verformung in den drei Richtungen XYZ zu erreichen.
Die Befestigungsplatte 101 hat eine bestimmte Dicke H, das erste Anpassungsteil 211 ist mit der Innenwand der Verbindungsöffnung 214 der Befestigungsplatte 101 verbunden, und ein Verbindungspunkt des ersten Anpassungsteils 211 mit der Befestigungsplatte 101 befindet sich in der mittleren Position in Richtung der Dicke H der Befestigungsplatte 101. Da die Befestigungsplatte 101 einstückig mit dem ersten Anpassungsteil 211 verbunden ist und das erste Anpassungsteil 211 einstückig mit dem zweiten Anpassungsteil 212 verbunden ist, kann die elastische Verformung des ersten Anpassungsteils 211 in Richtung der X-Achse und der Y-Achse die Befestigungsplatte 101 zu einer Bewegung in Richtung der X-Achse und der Y-Achse antreiben, und die elastische Verformung des zweiten Anpassungsteils 212 in Richtung der Z-Achse kann die Befestigungsplatte 101 zu einer Bewegung in Richtung der Z-Achse antreiben. Die Bewegungsbereiche der Befestigungsplatte 101 in den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse sind mit den Beträgen der elastischen Verformung des ersten Anpassungsteils 211 in den Richtungen der X-Achse und der Y-Achse konsistent, und der Bewegungsbereich der Befestigungsplatte 101 in Richtung der Z-Achse ist konsistent mit dem Betrag der elastischen Verformung des zweiten Anpassungsteils 212 in Richtung der Z-Achse. Das heißt, der erste Anpassungsteil 211 und der zweite Anpassungsteil 212 können eine schwimmende Verschiebung in den drei Richtungen XYZ für die Befestigungsplatte 101 vorsehen.
Der schwimmende Verbinder 100 der vorliegenden Offenbarung hat eine einfache Struktur, das Anpassungsteil 103 wird unter Verwendung des Gummimaterials hergestellt, und die regelbaren Schwimmbeträge des schwimmenden Verbinders 100 in den drei Richtungen XYZ werden durch Ausnutzung der Dehnungs- und Staucheigenschaften des Gummimaterials selbst realisiert. Darüber hinaus benötigt der schwimmende Verbinder 100 der vorliegenden Offenbarung eine geringere Anzahl von zu montierenden Teilen, wodurch eine automatisierte Montage erleichtert wird. Für die aus der Befestigungsplatte 101 und dem einstückig ausgebildeten Anpassungsteil 103 bestehende Baugruppe wird die aus der unteren Platte 234 und der einstückig ausgebildeten Hülse 232 bestehende Baugruppe von unten an das Anpassungsteil 103 montiert, sodass die Hülse 232 in das Rohr des zweiten Anpassungsteils 212 eingeschoben wird und die untere Platte 234 sich unter dem zweiten Anpassungsteil 212 befindet. In diesem Fall erstreckt sich die Oberseite der Hülse 232 nach oben aus dem zweiten Anpassungsteil 212 heraus, und die kreisförmige Öffnung 203 der oberen Platte 233 ist mit der Oberseite der Hülse 232 zur Montage ausgerichtet, sodass der schwimmende Verbinder 100 durch Verbinden der oberen Platte 233 mit der Hülse 232 in einer Presspassung montiert werden kann.
4 zeigt eine Verbinderanordnung 400 einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die eine zusammenwirkende Beziehung zwischen dem in 1 dargestellten schwimmenden Verbinder 100 und einem Befestigungselement 401 darstellt; 5 ist eine axiale Querschnittsansicht der in 4 dargestellten Verbinderanordnung 400; und 6 stellt eine dreidimensionale Struktur des in 4 dargestellten Befestigungselements 401 dar. Wie in 4 bis 6 dargestellt, kann der schwimmende Verbinder 100 in Zusammenwirkung mit dem Befestigungselement 401 verwendet werden, um eine Verbinderanordnung 400 auszubilden. In dieser Ausführungsform weist das Befestigungselement 401 eine Schraube 305 und eine Mutter 306 auf. Wie in 6 dargestellt, weist der Bolzen 305 einen Kopf 601 und einen Schaft 602 auf. Der Schaft 602 des Bolzens 305 ist mit einem Außengewinde vorgesehen (nicht dargestellt), das Innere der Mutter 306 ist mit einem Innengewinde vorgesehen (nicht dargestellt), und das Außengewinde und das Innengewinde wirken zusammen, um die Befestigung der Mutter 306 an dem Bolzen 305 zu ermöglichen.
Wie in 4 und 5 dargestellt, wird bei der Montage des Bolzens 305 und der Mutter 306 auf dem schwimmenden Verbinder 100 in zusammenwirkender Weise der Schaft 602 des Bolzens 305 in das Innere der Hülse 232 eingeführt, und der Kopf 601 des Bolzens 305 verbleibt oberhalb der oberen Platte 233. Ein distales Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 erstreckt sich um eine Länge aus einer Unterseite der unteren Platte 234 heraus, und zwischen der Mutter 306 und der unteren Platte 234 kann auch ein gewisser Aufnahmeraum 502 reserviert werden, selbst wenn die Mutter 306 vollständig am distalen Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 montiert ist. Der Aufnahmeraum 502 zwischen der Mutter 306 und der unteren Platte 234 kann zur Aufnahme eines ersten zu befestigenden Montageteils genutzt werden. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung ist das erste Montageteil in 4 und 5 nicht dargestellt. Das erste Montageteil ist mit einer Einführöffnung vorgesehen, durch die der Schaft 602 des Bolzens 305 verlaufen kann, sodass das erste Montageteil zwischen der unteren Platte 234 des schwimmenden Verbinders 100 und der Mutter 306 des Befestigungselements 401 befestigt ist. Das heißt, das Befestigungselement 401 ist in der Lage, den schwimmenden Verbinder 100 mit dem ersten zu befestigenden Montageteil zu verbinden. In dieser Ausführungsform ist das erste zu befestigende Montageteil eine feste Montageplatte an einem Kraftfahrzeug, sodass der schwimmende Verbinder 100 eine schwimmende Dreiwege-Montagestruktur für Komponenten und Teile am Kraftfahrzeug vorsehen kann.
Wenn der schwimmende Verbinder 100 mithilfe der Schraube 305 und der Mutter 306 mit dem ersten zu befestigenden Montageteil verbunden wird, kann der Schaft 602 der Schraube 305 zunächst von oberhalb des schwimmenden Verbinders 100 in die Hülse 232 eingeführt werden, während der Kopf 601 der Schraube 305 oberhalb der oberen Platte 233 verbleibt. Der schwimmende Verbinder 100 mit dem darauf montierten Bolzen 305 wird dann an einer Oberseite des ersten zu befestigenden Montageteils, nämlich der festen Montageplatte des Kraftfahrzeugs, befestigt. Das distale Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 verläuft durch die Einführöffnung in dem ersten Montageteil und erstreckt sich aus einer Unterseite des ersten Montageteils heraus. Letztendlich kann der schwimmende Verbinder 100 mit dem ersten Montageteil verbunden werden, indem die Mutter 306 von der Unterseite des ersten Montageteils her auf das distale Ende des Schafts 602 des Bolzens 305 aufgesetzt und die Mutter 306 nach oben geschraubt wird, bis eine Oberseite der Mutter 306 an der Unterseite des ersten Montageteils anliegt.
In der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird das erste Montageteil zwischen der unteren Platte 234 des Gehäuseteils 102 und der Mutter 306 des Befestigungselements 401 befestigt. In anderen Ausführungsformen kann das erste Montageteil auch zwischen der oberen Platte 233 des Gehäuseteils 102 und dem Kopf 601 des Bolzens 305 verbunden sein.
7 stellt eine schematische Ansicht von zwei schwimmenden Verbindern 100 im zusammenwirkenden Gebrauch dar, wobei die einzigartige strukturelle Anordnung es ermöglicht, die beiden schwimmenden Verbinder 100 mit demselben ersten zu befestigenden Montageteil zu verbinden. Die beiden in 7 dargestellten schwimmenden Verbinder 100 haben die gleichen Strukturen wie die in 1 bis 3 der vorliegenden Offenbarung dargestellten schwimmenden Verbinder 100. Zu beachten ist, dass die beiden schwimmenden Verbinder 100 in 7 zwei Gehäuseteile 102 und zwei Anpassungsteile 103 aufweisen, sich jedoch die gleiche Befestigungsplatte 101 teilen. Das heißt, die Befestigungsplatte 101 in 7 ist mit zwei Verbindungsöffnungen 214 vorgesehen, ein Anpassungsteil 103 ist einstückig an der Innenwand jeder Verbindungsöffnung 214 der beiden Verbindungsöffnungen 214 ausgebildet, und die beiden Anpassungsteile 103 können schwimmend gelagerte Einstellungen in den drei Richtungen XYZ für dieselbe Befestigungsplatte 101 vorsehen. Um die beiden schwimmenden Verbinder 100 so anzupassen, dass sie mit dem ersten zu befestigenden Montageteil verbunden und montiert werden können, müssen die beiden schwimmenden Verbinder 100 mit zwei Befestigungselementen 401 vorgesehen werden, und das erste zu befestigende Montageteil kann mit zwei Einführöffnungen versehen werden, die Strukturen aufweisen, die denen der beiden Befestigungselemente 401 entsprechen, sodass die beiden Befestigungselemente 401 die beiden schwimmenden Verbinder 100 jeweils durch die beiden Einführöffnungen an dem ersten Montageteil befestigen können. Die zusammenwirkende Verwendung der beiden schwimmenden Verbinder 100 gewährleistet sowohl die Stabilität der schwimmenden Verstellung der Befestigungsplatte 101 als auch die sichere Montage der schwimmenden Verbinder 100 auf dem ersten Montageteil.
Wie in 7 dargestellt, ist die Befestigungsplatte 101 ferner mit einer Montageöffnung 701 zum Anschluss eines zweiten zu befestigenden Montageteils (nicht dargestellt) vorgesehen. Um eine stabile Montagestruktur des zweiten Montageteils zu gewährleisten, befindet sich die Montageöffnung 701 in der mittleren Position zwischen den beiden schwimmenden Verbindern 100. Wenn das zweite zu befestigende Montageteil in der Montageöffnung 701 montiert ist, kann das zweite Montageteil zusammen mit der Befestigungsplatte 101 in den drei Richtungen XYZ schwimmen. Das heißt, das zweite Montageteil ist in der Lage, eine schwimmend gelagerte Verschiebung innerhalb eines bestimmten Bereichs in den drei Richtungen XYZ relativ zum ersten Montageteil zu erreichen. In dieser Ausführungsform ist das zweite Montageteil ein Innengewindeanschluss von Schnellkupplungsanschlüssen für eine Kraftfahrzeugleitung. Gemäß der Anordnung kann der Innengewindeanschluss der Schnellkupplungsanschlüsse für die Kraftfahrzeugleitung in den drei Richtungen XYZ relativ zur festen Montageplatte des Kraftfahrzeugs schwimmend gelagert sein, sodass ein Außengewindeanschluss und der Innengewindeanschluss auch dann schnell und effektiv miteinander verbunden werden können, wenn der Außengewindeanschluss beim Einsetzen des Außengewindeanschlusses in den Innengewindeanschluss eine gewisse Positionsabweichung relativ zum Innengewindeanschluss hat.
Die vorliegende Offenbarung sieht einen schwimmenden Verbinder vor, der eine einfache Struktur aufweist und die Ausrichtung und Verbindung des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses nicht beeinträchtigt, selbst wenn die Abweichungen in der relativen Position des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses im schwimmenden Verbinder relativ groß sind, sodass die Montage nicht beeinträchtigt werden kann, ein manueller Eingriff nicht erforderlich ist und die automatisierte Montage des Verbinders daher erleichtert wird.
Gemäß dem schwimmenden Verbinder 100 der vorliegenden Offenbarung wird die Dreiwege-Schwimmstruktur mit einem regelbaren Schwimmbetrag durch Ausnutzung der Elastizität des Gummimaterials realisiert, wobei der schwimmende Verbinder eine einfache Struktur hat, sodass die Schritte zur Montage von Teilen des schwimmenden Verbinders 100 vereinfacht werden, die Anforderungen an die Positionsgenauigkeit des Außengewindeanschlusses und des Innengewindeanschlusses der Schnellkupplungsanschlüsse für die Kraftfahrzeugleitung reduziert werden, Montagefehler aufgrund von nicht übereinstimmenden Montagepositionen der Teile während der Montage der Teile vermieden werden und die automatische Montage ebenfalls erleichtert wird.
In der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung sehen das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 eine elastische Verformung des Anpassungsteils 103 durch die faltbaren Abschnitte vor. In anderen Ausführungsformen können das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 auch eine elastische Verformung durch andere Strukturen vorsehen. In dieser Ausführungsform weist das Befestigungselement 401 den Bolzen 305 und die Mutter 306 auf, wobei in anderen Ausführungsformen auch ein Befestigungselement 401 in anderer Form verwendet werden kann.
8 stellt eine dreidimensionale Struktur einer Verbinderanordnung 400 einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dar. Wie in 8 dargestellt, weist die Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform einen schwimmenden Verbinder 100 und ein Befestigungselement 401 auf. Der schwimmende Verbinder 100 weist ein Gehäuseteil 102, eine Befestigungsplatte 101 und ein Anpassungsteil 103 auf. Ähnlich dem Aufbau und der Funktion des schwimmenden Verbinders 100 der ersten Ausführungsform erstreckt sich bei dem schwimmenden Verbinder 100 der zweiten Ausführungsform die Befestigungsplatte 101 in einer Ebene, die durch eine X-Achse und eine Y-Achse definiert ist, und das Anpassungsteil 103 ist so angeordnet, dass die Befestigungsplatte 101 in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene schwimmen kann und in einer Z-Achsenrichtung senkrecht zu der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene schwimmen kann.
9 stellt eine Explosionsansicht der in 8 dargestellten Verbinderanordnung 400 dar. Wie in 9 dargestellt, ist die Struktur des Befestigungselements 401 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ähnlich der Struktur des Befestigungselements 401 der ersten Ausführungsform und weist einen Bolzen 305 und eine Mutter 306 auf, wobei der Bolzen 305 einen Kopf 601 und einen Schaft 602 aufweist und die Mutter 306 an dem Schaft 602 des Bolzens 305 befestigt werden kann.
Die Struktur des Gehäuseteils 102 in der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen gleich der Struktur des Gehäuseteils 102 in der ersten Ausführungsform und weist eine obere Platte 233, eine untere Platte 234 und eine Hülse 232 auf, wobei die Hülse 232 zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 verbunden ist, wobei die Beschreibung dessen hier nicht wiederholt wird. Die Unterschiede liegen darin, dass im Gegensatz zu der Struktur der ersten Ausführungsform, bei der die obere Platte 233 getrennt von der Hülse 232 angeordnet ist und die untere Platte 234 einstückig mit der Hülse 232 in dem Gehäuseteil 102 ausgebildet ist, in dem Gehäuseteil 102 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die obere Platte 233 einstückig mit der Hülse 232 ausgebildet ist, die untere Platte 234 getrennt von der Hülse 232 angeordnet ist und die untere Platte 234 und die Hülse 232 in einer Presspassung miteinander befestigt werden können.
Die Befestigungsplatte 101 hat die Form einer flachen Platte, in der eine Verbindungsöffnung 214 vorgesehen ist. Die Verbindungsöffnung 214 hat einen kreisförmigen Querschnitt. Die Verbindungsöffnung 214 durchdringt die gesamte Befestigungsplatte 101 in Dickenrichtung. Die Befestigungsplatte 101 ist ferner mit einer Vielzahl von Spritzgussöffnungen 901 vorgesehen, und die Vielzahl von Spritzgussöffnungen 901 sind gleichmäßig in Abständen um einen Außenumfang der Verbindungsöffnung 214 vorgesehen. Jede Spritzgussöffnung 901 ist eine kleine zylindrische Öffnung, die sich in Dickenrichtung der Befestigungsplatte 101 erstreckt und die Befestigungsplatte 101 in deren Dickenrichtung durchdringt. Die Vielzahl der Spritzgussöffnungen 901 und die Verbindungsöffnung 214 bilden zusammen einen Montageraum 501. In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Befestigungsplatte 101 aus Kunststoff ausgebildet, und vier Spritzgussöffnungen 901 sind um den Außenumfang der Verbindungsöffnung 214 vorgesehen. In anderen Ausführungsformen kann zur Herstellung der Befestigungsplatte 101 ein anderes Material verwendet werden, und es kann eine andere Anzahl von Spritzgussöffnungen 901 vorgesehen sein.
Das Anpassungsteil 103 weist einen ersten Anpassungsteil 211 und einen zweiten Anpassungsteil 212 auf. In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das erste Anpassungsteil 211 aus einem Gummimaterial ausgebildet, und das zweite Anpassungsteil 212 ist aus einem Metallmaterial ausgebildet. Das erste Anpassungsteil 211 weist einen rohrförmigen Abschnitt 902, einen ringförmigen Abschnitt 307 und einen Spritzgussabschnitt 904 auf, wobei der rohrförmige Abschnitt 902, der ringförmige Abschnitt 307 und der Spritzgussabschnitt 904 einstückig ausgebildet sind. Das erste Anpassungsteil 211 kann in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene elastisch verformt werden, wodurch die Befestigungsplatte 101 in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene schwimmend gelagert werden kann. Das zweite Anpassungsteil 212 ist eine Schraubenfeder 903. Die Schraubenfeder 903 hat im Wesentlichen die Form eines zylindrischen Rohrs und erstreckt sich spiralförmig in Richtung der Z-Achse. Die Schraubenfeder 903 kann in Richtung der Z-Achse elastisch verformt werden, was der Befestigungsplatte 101 hilft, in Richtung der Z-Achse zu schwimmen.
10A bis 10C stellen eine zusammenwirkende Beziehung zwischen dem ersten Anpassungsteil 211 und der Befestigungsplatte 101 in 9 dar. 10A stellt eine dreidimensionale Struktur des ersten Anpassungsteils 211 und der Befestigungsplatte 101 in zusammenwirkender Verbindung dar, und 10B und 10C zeigen Längsquerschnittsansichten der Anordnung des ersten Anpassungsteils 211 und der Befestigungsplatte 101 in zusammenwirkender Verbindung in verschiedenen Positionen, wobei 10C eine Querschnittsansicht in einer durch die X-Achse und die Z-Achse definierten Ebene ist. Wie in 10A, 10B und 10C dargestellt, ist das erste Anpassungsteil 211 im Montageraum 501 der Befestigungsplatte 101 montiert und durch ein Umspritzverfahren mit der Befestigungsplatte 101 verbunden. Der rohrförmige Abschnitt 902 des ersten Anpassungsteils 211 hat im Wesentlichen die Form eines zylindrischen Rohrs und erstreckt sich in Richtung der Z-Achse. Der ringförmige Abschnitt 307 erstreckt sich von einer Außenwand 1001 des rohrförmigen Abschnitts 902 und ist mit diesem einstückig. Der ringförmige Abschnitt 307 hat eine Innenkante 303 und eine Außenkante 304, wobei die Innenkante 303 mit der Außenwand 1001 des rohrförmigen Abschnitts 902 verbunden ist, und die Außenkante 304 mit einer Innenwand 308 der Verbindungsöffnung 214 der Befestigungsplatte 101 verbunden ist. Bei der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Außenkante 304 des ringförmigen Abschnitts 307 vollständig in die Befestigungsplatte 101 eingebettet. Die Anordnung des rohrförmigen Abschnitts 902 hilft, einen Abschnitt des ringförmigen Abschnitts 307 an der Seite der Innenkante 303 relativ zu befestigen. Der ringförmige Abschnitt 307 ist mit einem faltbaren Abschnitt 1004 zwischen der Innenkante 303 und der Außenkante 304 vorgesehen. Wie in 10B und 10C dargestellt, ist der Längsquerschnitt des faltbaren Abschnitts 1004 im Wesentlichen „V“-förmig. Die „V“-förmige Struktur ist so angeordnet, dass der faltbare Abschnitt 1004 in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene elastische Bewegungen des Streckens und Stauchens ausführen kann.
Der Spritzgussabschnitt 904 weist zwei ringförmige Spritzgussabschnitte 1006 und eine Vielzahl von säulenförmigen Spritzgussabschnitten 1007 auf. 10C stellt eine Längsquerschnittsansicht durch zwei der säulenförmigen Spritzgussabschnitte 1007 dar. Unter Bezugnahme auf 9, 10A, 10B und 10C ist zu erkennen, dass die beiden ringförmigen Spritzgussabschnitte 1006 die gleiche Größe bzw. Form haben, jeweils in Form eines Kreisrings, sich jeweils in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene erstrecken und um den Außenumfang des rohrförmigen Abschnitts 902 angeordnet sind. Die Position eines der ringförmigen Spritzgussabschnitte 1006 ist im Wesentlichen bündig mit der oberen Position des rohrförmigen Abschnitts 902, und die Position des anderen ringförmigen Spritzgussabschnitts 1006 ist im Wesentlichen bündig mit der unteren Position des rohrförmigen Abschnitts 902. Die Vielzahl von säulenförmigen Spritzgussabschnitten 1007 sind zwischen den beiden ringförmigen Spritzgussabschnitten 1006 angeordnet, und jeder säulenförmige Spritzgussabschnitt 1007 erstreckt sich in Richtung der Z-Achse. Der ringförmige Abschnitt 307 ist zwischen den beiden ringförmigen Spritzgussabschnitten 1006 angeordnet und ist mit der Vielzahl von säulenförmigen Spritzgussabschnitten 1007 verbunden. Die Vielzahl der säulenförmigen Spritzgussabschnitte 1007 ist in Abständen an der Position der Außenkante 304 des ringförmigen Abschnitts 307 angeordnet.
Die Anordnung der Struktur des Spritzgussabschnitts 904 hilft, die spritzgegossene Verbindung zwischen dem ersten Anpassungsteil 211 und der Befestigungsplatte 101 zu realisieren. 10A, 10B und 10C stellen die Struktur dar, bei der das erste Anpassungsteil 211 auf der Befestigungsplatte 101 im Spritzgussverfahren montiert ist. Wie in 10A, 10B und 10C dargestellt, sind die beiden ringförmigen Spritzgussabschnitte 1006 jeweils an der Ober- und Unterseite der Befestigungsplatte 101 vorgesehen, und die säulenförmigen Spritzgussabschnitte 1007 sind entsprechend in den Spritzgussöffnungen 901 der Befestigungsplatte 101 vorgesehen. Entsprechend den vier Spritzgussöffnungen 901 der Befestigungsplatte 101 in der zweiten Ausführungsform ist das erste Anpassungsteil 211 mit vier säulenförmigen Spritzgussabschnitten 1007 im Spritzgussabschnitt 904 vorgesehen, wobei die vier säulenförmigen Spritzgussabschnitte 1007 des ersten Anpassungsteils 211 in den vier Spritzgussöffnungen 901 der Befestigungsplatte 101 in Eins-zu-Eins-Entsprechung angeordnet sind. Die strukturelle Anordnung, bei der das erste Anpassungsteil 211 und die Befestigungsplatte 101 einstückig durch ein Spritzgussverfahren verbunden sind, reduziert effektiv die Anzahl der Teile der Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform und vereinfacht die Installationsschritte der Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform.
11A und 11B zeigen Längsquerschnittsansichten der Verbinderanordnung 400 in 8 an verschiedenen Positionen, wobei 11A eine Längsquerschnittsansicht der Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform an der in 10C dargestellten Längsquerschnittsposition darstellt, und 11B eine Längsquerschnittsansicht der Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform an der in 10B dargestellten Längsquerschnittsposition darstellt. Wie in 11A und 11B dargestellt, ist der Innendurchmesser des rohrförmigen Abschnitts 902 des ersten Anpassungsteils 211 größer als der Außendurchmesser der Hülse 232, und die Hülse 232 des Gehäuseteils 102 ist koaxial auf der Innenseite des rohrförmigen Abschnitts 902 des ersten Anpassungsteils 211 angeordnet. Die obere Platte 233 und die untere Platte 234 des Gehäuseteils 102 sind jeweils an der Ober- und Unterseite des ersten Anpassungsteils 211 angeordnet, sodass das erste Anpassungsteil 211 generell innerhalb des Erfassungsbereichs des Gehäuseteils 102 begrenzt ist. Darüber hinaus ist die Befestigungsplatte 101 in spritzgegossener Verbindung mit dem ersten Anpassungsteil 211 ebenfalls zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 des Gehäuseteils 102 eingespannt, sodass die Befestigungsplatte 101 in ihrer Bewegung zwischen der oberen Platte 233 und der unteren Platte 234 beschränkt werden kann.
Durch die Befestigung des Befestigungselements 401 wird die Schraubenfeder 903 als zweites Anpassungsteil 212 begrenzt und oberhalb der oberen Platte 233 des Gehäuseteils 102 montiert. Der Schaft 602 des Bolzens 305 verläuft sequentiell von unten nach oben durch das Innere der Hülse 232 und das Innere der Schraubenfeder 903, wobei der Kopf 601 des Bolzens 305 unter der unteren Platte 234 verbleibt. In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Schraubenfeder 903 oberhalb der oberen Platte 233 des Gehäuseteils 102 angeordnet. In anderen Ausführungsformen kann die Schraubenfeder 903 auch unterhalb der unteren Platte 234 des Gehäuseteils 102 angeordnet sein.
Ein distales Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 erstreckt sich um eine Länge über das obere Ende der Schraubenfeder 903 hinaus, und zwischen der Mutter 306 und der Schraubenfeder 903 kann ebenfalls ein gewisser Aufnahmeraum 502 reserviert werden, selbst wenn die Mutter 306 vollständig am distalen Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 montiert ist. Der Aufnahmeraum 502 zwischen der Mutter 306 und der Schraubenfeder 903 kann zur Aufnahme eines ersten zu befestigenden Montageteils genutzt werden. Zur Vereinfachung der Veranschaulichung ist das erste Montageteil in 11A und 11B nicht dargestellt. Das erste Montageteil ist mit einer Einführöffnung vorgesehen, durch die der Schaft 602 des Bolzens 305 verlaufen kann, sodass das erste Montageteil zwischen der Mutter 306 und der Schraubenfeder 903 befestigt ist. Das heißt, durch das Befestigungselement 401 der Verbinderanordnung 400 kann die Verbinderanordnung 400 mit dem ersten zu befestigenden Montageteil verbunden werden. Ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist bei der zweiten Ausführungsform das erste zu befestigende Montageteil eine feste Montageplatte an einem Kraftfahrzeug, sodass die Verbinderanordnung 400 eine in drei Dimensionen der X-Achse, Y-Achse und Z-Achse schwimmfähige Montagestruktur für Komponenten und Teile am Kraftfahrzeug vorsehen kann.
Ein Benutzer kann die Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform mit dem ersten zu befestigenden Montageteil durch die folgenden Schritte verbinden: Zunächst wird die Hülse 232 des Gehäuseteils 102 in den rohrförmigen Abschnitt 902 des ersten Anpassungsteils 211 von oberhalb der Befestigungsplatte 101 eingeführt, wo das erste Anpassungsteil 211 spritzgegossen ist. Dabei liegt die obere Platte 233, die einstückig mit der Hülse 232 verbunden ist, an der Oberseite des ersten Anpassungsteils 211 an. Anschließend wird die untere Platte 234 am unteren Ende der Hülse 232 montiert, sodass die untere Platte 234 an der Unterseite des ersten Anpassungsteils 211 anliegt. Dann wird der Schaft 602 des Bolzens 305 sequenziell in die Hülse 232 und die Schraubenfeder 903 von unten in die untere Platte 234 eingeführt, sodass die Schraubenfeder 903 oberhalb der oberen Platte 102 montiert ist. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt der Kopf 601 des Bolzens 305 unter der unteren Platte 234. Anschließend verläuft das distale Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 durch die Einführöffnung in dem ersten Montageteil und erstreckt sich aus einer Unterseite des ersten Montageteils. Abschließend wird die Mutter 306 am distalen Ende des Schaftes 602 des Bolzens 305 von oberhalb des ersten Montageteils fest montiert, sodass die Unterseite der Mutter 306 an der Oberseite des ersten Montageteils anliegt. Auf diese Weise kann die Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform an dem ersten zu befestigenden Montageteil (d. h. der festen Montageplatte des Kraftfahrzeugs) befestigt werden.
In der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist die Schraubenfeder 903 oberhalb der oberen Platte 233 montiert, sodass das erste zu befestigende Montageteil zwischen der oberen Platte 233 und der Mutter 306 verbunden ist. In anderen Ausführungsformen, wenn die Schraubenfeder 903 unterhalb der unteren Platte 234 montiert ist, kann das erste zu befestigende Montageteil auch zwischen der unteren Platte 234 und dem Kopf 601 des Schaftes 305 verbunden werden.
Ähnlich wie bei der in 7 dargestellten Struktur der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bei der zwei schwimmende Verbinder 100 zusammenwirken, ist es auch möglich, zwei Verbinderanordnungen 400 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, die sich eine Befestigungsplatte 101 teilen, zusammenwirkend zu verwenden, um der Befestigungsplatte 101 eine schwimmende Einstellung in den dreidimensionalen XYZ-Richtungen zu ermöglichen. In einer Ausführungsform, in der zwei schwimmende Verbinder 100 gemeinsam verwendet werden, um die Befestigungsplatte 101 mit einer dreidimensionalen schwimmenden Einstellung vorzusehen, kann auch eine Montageöffnung 701 in der Befestigungsplatte 101 vorgesehen sein, um ein zweites zu befestigendes Montageteil zu verbinden. In einigen Ausführungsformen ist das zweite Montageteil ein Innengewindeanschluss von Schnellkupplungsanschlüssen für eine Kraftfahrzeugleitung. Wenn der Innengewindeanschluss auf der Befestigungsplatte 101 montiert ist, kann der Innengewindeanschluss in den dreidimensionalen XYZ-Richtungen relativ zum ersten Montageteil (z. B. der festen Montageplatte des Kraftfahrzeugs) schwimmend gelagert sein, sodass ein Außengewindeanschluss und der Innengewindeanschluss auch dann schnell und effektiv miteinander verbunden werden können, wenn der Außengewindeanschluss beim Einsetzen des Außengewindeanschlusses in den Innengewindeanschluss eine gewisse Positionsabweichung relativ zum Innengewindeanschluss aufweist.
Im Gegensatz zu der Verbinderanordnung 400 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, bei der das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 einstückig ausgebildet sind, weist die Verbinderanordnung 400 der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung das erste Anpassungsteil 211 getrennt von dem zweiten Anpassungsteil 212 auf. Die getrennte strukturelle Anordnung des ersten Anpassungsteils 211 und des zweiten Anpassungsteils 212 kann es dem Benutzer erleichtern, das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212 aus verschiedenen Materialien und Strukturen entsprechend den Anforderungen auszuwählen, was dazu beiträgt, die Anforderungen an den Schwimmbetrag der Befestigungsplatte 101 in der durch die X-Achse und die Y-Achse definierten Ebene und den Schwimmbetrag in Richtung der Z-Achse zu erfüllen.
Der schwimmende Verbinder und die Verbinderanordnung der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung verwenden Gummi als Material zum Vorsehen der schwimmenden Anpassungsbewegung (z. B. für das erste Anpassungsteil 211 oder für das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212). Da die innere Dämpfung von Gummi viel größer ist als die von Metall, haben der schwimmende Verbinder und die Verbinderanordnung der vorliegenden Offenbarung eine geringere Erregungsübertragung während der Resonanz und können eine bessere Schwingungsisolationsleistung und Schwingungsdämpfung erzielen. Zusätzlich sind das erste Anpassungsteil 211 und das zweite Anpassungsteil 212, die aus einem Gummimaterial ausgebildet sind, im Vergleich zu der aus einem Metallmaterial gebildeten Feder in ihrer Form weniger eingeschränkt, und ein Hersteller kann die Steifigkeit in drei Richtungen gemäß den Konstruktionsanforderungen einstellen. Der resultierende schwimmende Verbinder und die Verbinderanordnung haben große Variationsbereiche von Steifigkeiten, wodurch ein regelbarer Schwimmbetrag in einem größeren Bereich erreicht wird. In der vorliegenden Offenbarung wird zur Herstellung des ersten Anpassungsteils 211 oder des ersten Anpassungsteils 211 und des zweiten Anpassungsteils 212, die durch ein Gummielement einstückig mit der umgebenden Befestigungsplatte 101 ausgebildet sind, Gummi verwendet (z. B. ist das erste Anpassungsteil 211 durch ein zweites Spritzgussverfahren einstückig mit der Kunststoff-Befestigungsplatte 101 ausgebildet), sodass der Montagevorgang zum Zusammenbau des ersten Anpassungsteils 211 mit der Befestigungsplatte 101 entfällt und die Montageschritte zum Zusammenbau des schwimmenden Verbinders mit der Verbinderanordnung vereinfacht werden.
Die Verbinderanordnung kann die folgenden Merkmale aufweisen:

ein Gehäuseteil, das eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse aufweist;
eine Befestigungsplatte mit einer Verbindungsöffnung darin, wobei die Befestigungsplatte außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt und zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist, und wobei der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung größer als der Außendurchmesser der Hülse ist, sodass ein Montageraum zwischen einer Innenwand der Verbindungsöffnung und einer Außenwand der Hülse ausgebildet ist;
ein Befestigungselement, das einen Schaft, einen an einem Ende des Schaftes vorgesehenen Kopf und eine mit dem anderen Ende des Schaftes verbundene Mutter aufweist, wobei der Schaft in der Hülse montiert ist;
ein erstes in dem Montageraum angeordnetes Anpassungsteil, wobei das erste Anpassungsteil
einen rohrförmigen Abschnitt und einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der sich von einer Außenwand des rohrförmigen Abschnitts aus erstreckt und mit der Außenwand einstückig ist, wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenkante, eine Außenkante und einen faltbaren Abschnitt aufweist, der zwischen der Innenkante und der Außenkante angeordnet ist, wobei die Außenkante mit der Innenwand der Verbindungsöffnung verbunden ist und die Innenkante mit der Außenwand des rohrförmigen Abschnitts verbunden ist; und
ein zweites Anpassungsteil, das eine Schraubenfeder ist, wobei die Schraubenfeder zwischen dem Kopf und der Mutter des Befestigungselements auf den Schaft gewickelt ist und oberhalb der oberen Platte oder unterhalb der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist.

Das erste Anpassungsteil ist in der Lage, sich durch den faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das erste Anpassungsteil eine horizontale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht; und
die Schraubenfeder ist in der Lage, sich elastisch zu verformen, wodurch eine vertikale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorgesehen ist.
Das erste Anpassungsteil ist aus Gummi ausgebildet, und die Befestigungsplatte ist aus Kunststoff ausgebildet.
Die Befestigungsplatte ist durch ein Umspritzverfahren einstückig mit dem ersten Anpassungsteil ausgebildet.
Die Befestigungsplatte wird zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils eingeklemmt, um die Bewegung der Befestigungsplatte zwischen der oberen Platte und der unteren Platte zu begrenzen.
Die obere Platte des Gehäuseteils ist einstückig mit der Hülse ausgebildet, und die untere Platte ist an der Hülse befestigt.
Das erste zu befestigende Montageteil wird zwischen der oberen Platte/unteren Platte und der Mutter/dem Kopf verbunden.
Die Befestigungsplatte des Verbinders ist mit einer Montageöffnung zum Anschluss eines zweiten zu befestigenden Montageteils vorgesehen.
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die in den begleitenden Zeichnungen dargestellten spezifischen Ausführungsformen beschrieben wird, ist zu verstehen, dass der schwimmende Verbinder der vorliegenden Offenbarung viele Variationen haben kann, ohne von dem Sinn, Umfang und Hintergrund der Lehren der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. Personen mit gewöhnlichem Fachwissen würden auch erkannt haben, dass es verschiedene Möglichkeiten zur Veränderung der strukturellen Details in den in der vorliegenden Offenbarung offenbarten Ausführungsformen gibt, die alle unter den Sinn und Umfang der vorliegenden Offenbarung und der Ansprüche fallen.

Claims

Schwimmender Verbinder, wobei der schwimmende Verbinder aufweist: ein Gehäuseteil, das eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse aufweist; eine Befestigungsplatte mit einer Verbindungsöffnung darin, wobei die Befestigungsplatte außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt und zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist, und wobei der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung größer als der Außendurchmesser der Hülse ist, sodass ein Montageraum zwischen einer Innenwand der Verbindungsöffnung und einer Außenwand der Hülse ausgebildet ist; ein erstes Anpassungsteil, das in dem Montageraum angeordnet ist, wobei das erste Anpassungsteil einen ringförmigen Abschnitt aufweist, wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenkante, eine Außenkante und einen ersten faltbaren Abschnitt aufweist, der zwischen der Innenkante und der Außenkante angeordnet ist, und wobei die Außenkante mit der Innenwand der Verbindungsöffnung verbunden ist; und ein zweites Anpassungsteil, das einen rohrförmigen Körper aufweist, wobei der rohrförmige Körper außerhalb der Hülse ummantelt ist und einen zweiten faltbaren Abschnitt aufweist; wobei das erste Anpassungsteil um den rohrförmigen Körper des zweiten Anpassungsteils herum angeordnet ist, und die Innenkante des ersten Anpassungsteils sich von einer Außenwand des rohrförmigen Körpers aus erstreckt und mit der Außenwand des rohrförmigen Körpers einstückig ist.
Schwimmender Verbinder nach Anspruch 1, wobei das erste Anpassungsteil in der Lage ist, sich durch den ersten faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das erste Anpassungsteil eine horizontale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht; und das zweite Anpassungsteil in der Lage ist, sich durch den zweiten faltbaren Abschnitt elastisch zu verformen, sodass das zweite Anpassungsteil eine vertikale Bewegung der Befestigungsplatte relativ zu dem Gehäuseteil vorsieht.
Schwimmender Verbinder nach Anspruch 2, wobei das erste Anpassungsteil und das zweite Anpassungsteil einstückig aus Gummi ausgebildet sind, und die Befestigungsplatte aus Kunststoff ausgebildet ist.
Schwimmender Verbinder nach Anspruch 3, wobei die Befestigungsplatte mit dem ersten Anpassungsteil durch ein Umspritzverfahren einstückig ausgebildet ist.
Schwimmender Verbinder nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils größer ist als die Dicke der Befestigungsplatte, sodass die Befestigungsplatte zwischen der oberen Platte und der unteren Platte beweglich ist.
Schwimmender Verbinder nach Anspruch 1, wobei die untere Platte des Körperteils einstückig mit der Hülse ausgebildet ist, und die obere Platte an der Hülse befestigt ist.
Verbinderanordnung, wobei die Verbinderanordnung aufweist: einen schwimmenden Verbinder nach einem der Ansprüche 1-6; und ein Befestigungselement, das in der Lage ist, den schwimmenden Verbinder mit einem ersten zu befestigenden Montageteil durch die Hülse des schwimmenden Verbinders zu verbinden.
Verbinderanordnung nach Anspruch 7, wobei das Befestigungselement einen Schaft, einen an einem Ende des Schafts vorgesehenen Kopf und eine mit dem anderen Ende des Schafts verbundene Mutter aufweist, wobei der Schaft in der Hülse montiert werden kann, und das erste zu befestigende Montageteil zwischen der oberen Platte/unteren Platte und der Mutter/dem Kopf verbunden ist.
Verbinderanordnung nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Befestigungsplatte des schwimmenden Verbinders mit einer Montageöffnung zum Verbinden eines zweiten zu befestigenden Montageteils vorgesehen ist.
Verbinderanordnung, wobei die Verbinderanordnung aufweist: ein Gehäuseteil, das eine obere Platte, eine untere Platte und eine zwischen der oberen Platte und der unteren Platte angeordnete Hülse aufweist; eine Befestigungsplatte mit einer Verbindungsöffnung darin, wobei die Befestigungsplatte außerhalb der Hülse durch die Verbindungsöffnung ummantelt und zwischen der oberen Platte und der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist, und wobei der Innendurchmesser der Verbindungsöffnung größer als der Außendurchmesser der Hülse ist, sodass ein Montageraum zwischen einer Innenwand der Verbindungsöffnung und einer Außenwand der Hülse ausgebildet ist; ein Befestigungselement, das einen Schaft, einen an einem Ende des Schaftes vorgesehenen Kopf und eine mit dem anderen Ende des Schaftes verbundene Mutter aufweist, wobei der Schaft in der Hülse montiert ist; ein erstes in dem Montageraum angeordnetes Anpassungsteil, wobei das erste Anpassungsteil einen rohrförmigen Abschnitt und einen ringförmigen Abschnitt aufweist, der sich von einer Außenwand des rohrförmigen Abschnitts aus erstreckt und mit der Außenwand einstückig ist, wobei der ringförmige Abschnitt eine Innenkante, eine Außenkante und einen faltbaren Abschnitt aufweist, der zwischen der Innenkante und der Außenkante angeordnet ist, wobei die Außenkante mit der Innenwand der Verbindungsöffnung verbunden ist und die Innenkante mit der Außenwand des rohrförmigen Abschnitts verbunden ist; und ein zweites Anpassungsteil, das eine Schraubenfeder ist, wobei die Schraubenfeder zwischen dem Kopf und der Mutter des Befestigungselements auf den Schaft gewickelt ist und oberhalb der oberen Platte oder unterhalb der unteren Platte des Gehäuseteils angeordnet ist.