CN108857966A - 用于使用在机动车工业的车身结构中的弯曲杠杆夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使用在机动车工业的车身结构中的弯曲杠杆夹紧装置。示出，在夹紧臂的偏转运动之后，所述夹紧臂在达到夹紧臂以平行于驱动轴的相反的行程运动到达的位置时怎样从该位置出发在数毫米的区域上实现具有大致保持相同的夹紧力的力行程并且在保持其相对于驱动轴平行的行程运动的情况下安置到构件上。

Description

用于使用在机动车工业的车身结构中的弯曲杠杆夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种弯曲杠杆夹紧装置，用于在机动车工业的车身结构中使用，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括壳体、配置给该壳体的驱动装置，所述驱动装置利用调节机构并且通过弯曲杠杆铰接装置将用于把构件夹紧在构件支承部上的可偏转运动的夹紧臂沿相反的方向驱动。

背景技术

弯曲杠杆夹紧装置在自动化中用于合理地夹紧构件，主要在机动车工业的车身结构中。弯曲杠杆夹紧装置的功能基于弯曲杠杆原理，其中，生成大的力。最大的力从大约10度的角度至在弯曲杠杆铰接的最终位置中的死点前的0度的角度产生。

夹紧力通过实施例如135度的偏转运动的夹紧臂(单臂的杠杆)实现并且完全的夹紧力在最终位置、即夹紧位置中才达到。

如果要夹紧的构件在其厚度方面较厚或较薄，则不再给出充分的夹紧力并且夹紧臂的夹紧面也不再平行于构件。

发明内容

本发明的任务是，提供一种弯曲杠杆夹紧装置，其中，夹紧臂在力行程区域中被平行驱动。

解决方案

该任务通过三个并列的权利要求1至4的每个来解决。

权利要求1在这里提出一种弯曲杠杆夹紧装置，以用于在机动车工业的车身结构中使用，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括壳体、配置给该壳体的驱动装置，所述驱动装置在调节机构中并且通过弯曲杠杆铰接装置将用于把构件夹紧在构件支承部上的可偏转运动的夹紧臂沿相反的方向驱动，其中，处于壳体中的弯曲杠杆铰接元件与壳体的旋转支承部力锁合地形成双侧的摇杆，并且通过该摇杆，夹紧臂在到夹紧位置中的偏转运动之后相对于相应的驱动方向的轴线形成90度的角度并且夹紧臂从该位置出发以数毫米的力行程以大致保持相同的夹紧力进一步运行并且利用该夹紧力安置到相关的构件上。

权利要求2在这里提出一种弯曲杠杆夹紧装置，用于在机动车工业的车身结构中使用，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括壳体、配置给该壳体的驱动装置，所述驱动装置通过调节机构并且通过弯曲杠杆铰接装置将用于把构件夹紧在构件支承部上的可偏转运动的夹紧臂沿相反的方向驱动，其中，处于壳体中的弯曲杠杆铰接元件与壳体的旋转支承部力锁合地形成双侧的摇杆，并且通过该摇杆，夹紧臂在夹紧末端之前的数毫米的区域中在与调节机构的相反的行程运动平行的力行程中产生大致保持相同的夹紧力并且利用所述夹紧力安置到相关的构件上。

权利要求3说明另一种本发明的解决方案，即一种弯曲杠杆夹紧装置，以用于使用在机动车工业的车身结构中，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括构成为夹紧头的壳体、配置给夹紧头的可气动或电驱动的驱动装置，所述驱动装置通过沿相反的方向可驱动的杆形的调节机构通过传动机构可偏转运动地驱动夹紧臂，其中，夹紧臂在夹紧端部之前数毫米的区域中在用于调节机构的相反的行程运动的平行的力行程中形成大致保持相同的夹紧力并且借此夹紧地安置到所述构件上。

按照权利要求4提出用于解决统一的任务的一种弯曲杠杆夹紧装置，用于使用在机动车工业的车身结构中，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括夹紧头、配置给夹紧头的可气动或电驱动的驱动装置，所述驱动装置沿相反的行程方向驱动杆形的调节机构，所述弯曲杠杆夹紧装置包括与杆形的调节机构通过偏转轴耦联的弯曲杠杆铰接装置，其中，杆形的调节机构在其端部区域上通过滚子在导向槽中直线地引导，滚子在行程末端位置的区域中在导向槽上或在导向槽的曲线形或弓形弯曲的壁的在其上连接的成形的硬化的钢板上引导，其中，弯曲杠杆铰接装置的弯曲杠杆铰接元件与夹紧头的固定到壳体的旋转支承部为了形成按照摇杆型式的双侧的杠杆臂而力锁合地共同作用并且例如较短的杠杆臂与通过偏转轴同弯曲杠杆铰接元件连接的接板布置结构共同作用，所述接板布置结构配置给配设于夹紧头的壳体轴，夹紧臂可偏转运动地支撑在所述壳体轴上，其中，壳体轴可选地间接在平行于驱动轴或杆形的调节机构的行程方向设置的导向装置中以限定的程度沿相反的方向可往复运动，其中，与壳体轴连接的弯曲杠杆铰接装置在壳体轴的行程调节中通过导向面平行地以驱动轴或杆形的调节机构的相反的行程运动可这样调节，使得在壳体轴的行程调节中，夹紧臂在夹紧端部前数毫米以大致恒定的夹紧力在相对于驱动轴或调节机构的行程运动的平行的夹紧运动中夹紧地安置到所述构件上。

一些优点

统一的任务的所有四个解决方案允许在夹紧区域中也在不同厚度的构件中在力行程上的大致恒定的夹紧力，所述厚度可以被预定，例如在+/1至12mm之间，优选+/2至8mm，尤其是+/4mm。夹紧臂首先偏转并且从贴靠构成为摇杆的弯曲杠杆夹紧元件沿相反的方向运动到平行于驱动轴分布的位置中。在该位置中，力行程以夹紧臂平行于驱动轴、尤其是平行于杆形的调节机构的纵轴线的进一步的调节开始，所述调节机构驱动弯曲杠杆铰接部并且借此驱动夹紧杆。该力行程可以是数毫米，其中，夹紧臂在该力行程范围上以大致保持相同的夹紧力运动并且以该大致保持相同的夹紧力安置到要夹紧的构件上。

驱动装置、通常是交替在两侧通过压缩空气加载的活塞-缸单元或电动机的力通过通常杆形的调节机构、例如活塞杆传递到双侧的杠杆臂形式的一种摇杆上，所述杠杆臂通过弯曲杠杆铰接元件形成。活塞或电动机的调节力相应于在摇杆上的杠杆比传动并且可偏转运动的夹紧臂沿活塞杆的反向移动。夹紧臂的每次移动平行于杆形的调节机构、例如活塞-缸单元的活塞杆或平行于驱动轴发生。

之前，夹紧臂从其打开的位置偏转到如下位置中，在所述位置中，夹紧臂与驱动轴、例如杆形的调节机构的纵轴线形成90度的角度。从该位置出发，该夹紧臂实施具有大致保持相同的夹紧力的力行程并且以该夹紧力也安置到要夹紧的构件上。夹紧臂的力行程可以例如是数毫米，例如+/-4毫米亦或更多。

其他的本发明的设计

在权利要求5至9中说明其他的本发明的设计。

按照权利要求5，夹紧臂的壳体轴克服例如两个预紧的压力弹簧元件的复位力可调节地设置。该压力弹簧元件使壳体轴在夹紧行程和用于杆形的调节机构的驱动装置的相反的运动结束之后再次返回起始位置中。压力弹簧元件能够节省空间地设置在壳体轴之下并且据此也处于构成为夹紧头的壳体内。

在权利要求6中说明一种优选的实施形式，其中，夹紧臂的壳体轴在至少两个滑动衬套中支撑，所述滑动衬套在对置的侧上在夹紧头的空隙中通过平行的、直线的导向面或在这里设置的滚动支承部低摩擦地可往复运动地引导地设置。

按照权利要求7，该弯曲杠杆夹紧装置的特征在于，夹紧头的旋转支承部构成为滚动运动的球、构成为滚子、构成为壳体的突出部或构成为硬化的钢衬里，弯曲杠杆铰接装置的弯曲杠杆铰接元件靠到所述旋转支承部上支承，以用于形成双侧的摇杆。

在权利要求8中说明一种弯曲杠杆夹紧装置，其中固定到壳体的旋转支承部构成为在保持架中设置的滚子、构成为球或构成为例如由硬化的钢制成的突出部，弯曲杠杆铰接元件在夹紧臂的壳体轴的行程调节中靠到所述旋转支承部上支承。

特别有利的是，导向槽在行程末端位置的区域中曲线或弓形或以一半径弯曲并且在该区域中例如设置构成为硬化的钢板的元件——权利要求9。

附图说明

在附图中，对本发明部分示意性地以用于在机动车工业的车身结构中使用的弯曲杠杆夹紧装置的实施例进行描述。其中：

图1示出包括在打开位置中偏转的夹紧臂的弯曲杠杆夹紧装置的轴向纵剖面；

图2示出由图1可见的弯曲杠杆夹紧装置的轴向纵剖面，用于相对于构成为构件支承部的用于设置未示出的构件的支座开始夹紧臂的夹紧行程；

图3示出由图1和2可见的在夹紧位置中的弯曲杠杆夹紧装置，而没有要夹紧的构件；以及

图4示出按照图3的线A–B的夹紧头的部分横截面。

具体实施方式

用附图标记1表示构成为夹紧头的壳体，所述壳体在示出的实施形式中包括两个多层状叠放的壳体部件，所述壳体部件通过螺纹件(未示出)相互连接并且密封地面状地叠放并且将在内部空间2中设置的接着还要说明的装置部件包围以防污染物。

驱动装置3可脱开地配置给壳体1，这由附图不可看出。为此目的，驱动装置3可以与夹紧头1通过拧紧功能上一件式、但可脱开地连接。然而也可能的是，将驱动装置3的壳体1按材料与壳体1一件式地构造。

驱动装置3在示出的实施形式中构成为活塞-缸单元并且因此具有缸体内部空间4和在其中通过密封元件5压力介质密封地密封的并且沿方向X或Y直线并且可纵向移动地引导的活塞6，所述活塞交替在两侧通过压力介质压力、这里通过压缩空气通过通道7或通过通道8加载，由此活塞6沿方向X或Y被驱动。

构成为活塞杆的杆形的调节机构9功能上一件式、但可脱开地与活塞6连接。调节机构9的纵轴线在该情况下形成驱动轴，在电动机中形成对应的构件或正好是活塞杆。调节机构9通过密封元件11压力介质密封地引导通过分离壁10并且在每一行程位置中以其端部伸入到夹紧头1的内部空间2中。叉头12与杆形的调节机构9的处于内部空间2中的端部区段功能上或按照材料一件式地连接，所述叉头在其端部上具有偏转轴13，弯曲杠杆铰接装置14与所述偏转轴传动地连接。在附图中，弯曲杠杆铰接装置14通过两个接板形的弯曲杠杆铰接元件15和16示出，其中，弯曲杠杆铰接元件15和16通过偏转轴17可偏转运动地相互连接。

弯曲杠杆铰接元件16与壳体轴18连接，所述壳体轴支承在两个滑动衬套19中，所述滑动衬套在沿直径相对置的侧通过彼此平行延伸的直线的构成为导向面的面20和21限定，利用所述面，滑动衬套19并且借此壳体轴18平行于调节机构9同样沿方向X或Y克服两个预紧的压力弹簧元件22的复位力在夹紧头1的分别一个长孔状的空隙23中以限定的程度可往复运动地沿相反的方向引导。压力弹簧元件22的预紧力分别通过一个未示出的支座、例如各一个旋塞可无级地调节。压力弹簧元件22将滑动衬套19和因此壳体轴18再次返回带入它们由图1示出的起始位置中。

用24表示夹紧臂，所述夹紧臂沿方向C-D以例如135度的偏转角沿相反的方向可偏转运动并且与构成为颚片的构件支承部25共同作用，要夹紧的构件、尤其是来自机动车工业的车身结构的构件要在所述构件支承部上夹紧，直至所述构件通过再处理、例如通过粘接、或咬合、或点焊或类似方法持久地相互连接。

用附图标记26主要表示直线地沿行程方向X或Y延伸的在对置的夹紧头臂中的导向槽。当夹紧头1包括两个多层状相叠的半部时，则所述两个半部设有这样的导向槽26，所述导向槽全等对置地彼此平行地延伸，并且在所述导向槽中，叉头12通过在偏转轴13上支撑的滚子27平稳运转地强制引导。

在示出的实施形式(图1和2)中可看出，导向槽26在其上面的端部上(在图平面中看)偏离直线的行程线具有曲线形的成型部28，所述成型部这样构造，使得滚子27总是与导向槽26的所属的壁保持接触，从而弯曲杠杆铰接元件15在导向槽26中可以通过偏转轴13利用滚子27支承。成型部28在示出的实施形式中以一半径延伸地设计，但也可以具有另一曲线形状。

如可看出的，在内部空间2中并且更确切地说是在夹紧头1的上面的内壁上(在图平面中看)设置旋转支承部29，所述旋转支承部作为钢球或作为刀形支承机构或作为滚子支承部或作为肩形的、固定到壳体的凸肩可以按材料或功能上与夹紧头1的壁或在保持架中支承的滚子或硬化的钢球或硬化的钢衬里一件式地构成，弯曲杠杆铰接元件15如由图2可看出的以其背侧力锁合地施加到其上，从而在调节机构9的上面的行程末端的区域中，弯曲杠杆铰接元件15在该位置中形成双侧的杠杆，所述杠杆的杠杆臂不同长，其中，较短的杠杆臂配置给偏转轴17并且较长的杠杆臂配置给偏转轴13。由此弯曲杠杆铰接元件15形成一种摇杆并且旋转支承部形成一种摇杆支座(Wippenwiderlager)。按照杠杆长度的选择，可以改变传动比，活塞6通过调节机构9将其力通过弯曲杠杆铰接装置14以所述传动比传递到壳体轴18上。

如可看出的，在弯曲杠杆铰接元件15与旋转支承部29进入贴靠的该位置中，弯曲杠杆铰接元件16靠置到另一个固定到壳体的滚子支承部30上。

在杆形的调节机构9从按照图2的位置进一步移动到例如按照图3的位置中时，弯曲杠杆铰接元件16以其背侧沿着固定的滚子支承部30滑动并且将壳体轴18连同滑动衬套19在长孔形的空隙23中克服压力弹簧元件22的复位力直线地沿方向X移动，由此夹紧臂24也平行于调节机构9的行程运动X–Y以几乎保持相同的夹紧力运动并且利用所述夹紧力安置到构件上。附图标记25表示构件支承部。按照弯曲杠杆铰接装置14的传动比和尺寸大小的选择，与调节机构9的纵轴线平行的沿方向X的行程可以是数毫米、例如四毫米。可以按照杠杆传动比的大小和弯曲杠杆铰接装置14的尺寸使在图2中以T表示的该行程变化。

为了脱开夹紧臂24，通过通道8将压力介质压力、例如压缩空气引导到活塞6上，由此杆形的调节机构9沿方向X移动并且由此通过偏转轴13和滚子27回移弯曲杠杆铰接装置14，并且由此夹紧臂沿方向D偏转。滑动衬套19连同壳体轴18的移动通过预紧的压力弹簧元件22实现。该压力弹簧元件22可以由钢或塑料制成亦或是调节活塞，其在需要时通过压力介质压力来加载(未示出)。

壳体轴18在旁边从夹紧头1中在两侧引出并且在这里具有方形的成形部31、32，具有U形的构造和对应的空隙的夹紧臂24可脱开并且可更换地设置在所述成形部上。

角度α表示夹紧臂24在到夹紧位置中的偏转运动之后的位置，其中，夹紧臂24相对于相应的驱动方向X或Y的轴线、在由所述附图可见的实施形式中因此相对于杆形的调节机构9的纵轴线具有90度的角度。如果代替活塞-缸单元3设置电动机或其他的驱动装置，则角度α表示夹紧臂24相对于驱动轴的90度位置中夹紧臂24的位置。

在权利要求书和说明书中所述的以及由附图可见的特征可以不仅单独而且以任意的组合对于实现本发明是重要的。

附图标记列表

1 夹紧头、壳体

2 内部空间

3 驱动装置

4 缸体内部空间

5 密封元件

6 活塞

7 通道

8 通道

9 杆形的调节机构

10 分离壁

11 密封元件

12 叉头

13 偏转轴

14 弯曲杠杆铰接装置、传动机构

15 弯曲杠杆铰接元件、摇杆

16 弯曲杠杆铰接元件、摇杆

17 偏转轴

18 壳体轴

19 滑动衬套

20 导向面

21 导向面

22 压力弹簧元件

23 长孔状的空隙

24 夹紧臂

25 构件支承部

26 导向槽

27 滚子

28 成型部

29 旋转支承部

30 滚子支承部

31 成形部

32 成形部

33 夹紧表面

34 夹紧面

X 调节装置

Y 调节装置

AB 剖切线

C 偏转方向

D 偏转方向

T 行程

α 在夹紧臂24的夹紧位置和驱动轴之间的角度

Claims (13)

1.弯曲杠杆夹紧装置，用于在机动车工业的车身结构中使用，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括壳体(1)、配置给该壳体(1)的驱动装置(3)，所述驱动装置利用调节机构(9)并且通过弯曲杠杆铰接装置(14)将用于把构件夹紧在构件支承部(25)上的可偏转运动的夹紧臂(24)沿各相反的方向驱动，其特征在于，处于壳体(1)中的弯曲杠杆铰接元件(15)与壳体(1)的旋转支承部(29)力锁合地形成双侧的摇杆(15)，并且通过该摇杆(15)，夹紧臂(24)在运动到夹紧位置中的偏转运动之后相对于相应的驱动方向(X–Y)的轴线形成90度的角度并且夹紧臂(24)从该位置出发通过数毫米的力行程以大致保持相同的夹紧力进一步运行并且利用该夹紧力安置到相关的构件上。

2.弯曲杠杆夹紧装置，用于在机动车工业的车身结构中使用，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括壳体(1)、配置给该壳体(1)的驱动装置(3)，所述驱动装置通过调节机构(9)并且通过弯曲杠杆铰接装置(14)将用于把构件夹紧在构件支承部(25)上的可偏转运动的夹紧臂(24)沿各相反的方向驱动，其特征在于，处于壳体(1)中的弯曲杠杆铰接元件(15)与壳体(1)的旋转支承部(29)力锁合地形成双侧的摇杆(15)，并且通过该摇杆(15)，夹紧臂(24)在夹紧结束之前的数毫米的区域中在与调节机构(9)的相反的行程运动(X–Y)平行的力行程中形成大致保持相同的夹紧力并且利用所述夹紧力安置到相关的构件上。

3.弯曲杠杆夹紧装置，用于使用在机动车工业的车身结构中，以用于夹紧并且固定构件，包括构成为夹紧头的壳体(1)、配置给夹紧头(1)的可气动或电驱动的驱动装置(3)，所述驱动装置通过沿各相反的方向(X或Y)可驱动的杆形的调节机构(9)通过传动机构(14)可偏转运动地(C–D)驱动夹紧臂(24)，夹紧臂(24)在夹紧结束之前数毫米的区域中在与调节机构(9)的相反的行程运动(X–Y)的平行的力行程中形成大致保持相同的夹紧力并且借此夹紧地安置到所述构件上。

4.弯曲杠杆夹紧装置，用于使用在机动车工业的车身结构中，以用于夹紧并且固定构件，所述弯曲杠杆夹紧装置包括夹紧头(1)、配置给夹紧头(1)的可气动或电驱动的驱动装置(3)，所述驱动装置沿相反的行程方向(X或Y)驱动杆形的调节机构(9)，所述弯曲杠杆夹紧装置包括与杆形的调节机构(9)通过偏转轴(13)耦联的弯曲杠杆铰接装置(14)，其中，杆形的调节机构(9)在其端部区域上通过滚子(27)在导向槽(26)中直线地引导，其中，滚子(27)在行程末端位置的区域中在导向槽(26)上或在导向槽(26)的曲线形或弓形弯曲的壁的在导向槽上连接的成形的硬化的钢板上引导，其中，弯曲杠杆铰接装置(14)的弯曲杠杆铰接元件(15)与夹紧头(1)的固定到壳体的旋转支承部(29)为形成按照摇杆(15)型式的双侧的杠杆臂而力锁合地共同作用并且例如较短的杠杆臂与通过偏转轴(17)同弯曲杠杆铰接元件(16)连接的接板布置结构共同作用，所述接板布置结构配置给配设于夹紧头(1)的壳体轴(18)，夹紧臂(24)可偏转运动地支承在所述壳体轴上，其中，壳体轴(18)可选地间接地在平行于驱动轴或杆形的调节机构(9)的行程方向(X或Y)设置的导向部中以限定的程度沿相反的方向(X或Y)可行程运动，其中，与壳体轴(18)连接的弯曲杠杆铰接装置(14)在壳体轴(18)的行程调节中通过导向面(20、21)可平行于驱动轴或杆形的调节机构(9)的行程运动(X–Y)调节，使得在壳体轴(18)的行程调节中，夹紧臂(24)以大致恒定的夹紧力在夹紧结束前数毫米在与驱动轴或调节机构(9)的行程运动(X–Y)的平行的夹紧运动中夹紧地安置到所述构件上。

5.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，夹紧臂(24)的壳体轴(18)克服例如至少两个预紧的压力弹簧元件(22)的复位力而可调节地设置。

6.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，夹紧臂(24)的壳体轴(18)支承在至少两个滑动衬套(19)中，所述滑动衬套在对置的侧上在夹紧头(1)的空隙(23)中通过平行的直线的导向面(20、21)或在这里设置的滚动支承部低摩擦地可往复运动引导地设置。

7.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，夹紧头(1)的旋转支承部(29)构成为可滚动运动的球、构成为滚子、构成为壳体的突出部或构成为硬化的钢衬里，弯曲杠杆铰接装置(14)的弯曲杠杆铰接元件(15)靠到所述旋转支承部上支承以用于形成双侧的摇杆(15)。

8.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，固定到壳体的旋转支承部(29)构成为在保持架中设置的滚子、构成为球或构成为例如由硬化的钢制成的突出部，弯曲杠杆铰接元件(16)在夹紧臂(24)的壳体轴(18)行程调节时靠到所述旋转支承部上支承。

9.按照权利要求3或接着权利要求3的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，导向槽(26)在行程末端位置的区域中曲线形或弓形或以一半径弯曲，并且在该区域中例如设置构成为硬化的钢板的元件。

10.弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，按照杠杆长度的选择，可以改变传动比，活塞(6)通过调节机构(9)将力通过弯曲杠杆铰接装置(14)以所述传动比传递到壳体轴(18)上。

11.弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，按照弯曲杠杆夹紧装置(14)的传动比和尺寸大小的选择，与调节机构(9)的纵轴线平行的沿方向X的行程是数毫米、例如四毫米。

12.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，行程(T)能够按照杠杆传动比的大小和弯曲杠杆铰接装置(14)的尺寸而变化。

13.按照权利要求1或接着权利要求1的各权利要求之一所述的弯曲杠杆夹紧装置，其特征在于，按照杠杆长度的选择和传动比变化，待通过驱动装置(3)传递的力以及因此驱动装置本身可变，活塞(6)通过调节机构(9)将力通过弯曲杠杆铰接装置(14)以所述传动比传递到壳体轴(18)上。