CN110476311A - 管线引导装置 - Google Patents
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Abstract
管线引导装置(1),其链节(2)具有中心铰链体(5)用于彼此铰接连接,该铰链体包括铰链头(6)和铰链座(7),其中,铰链头(6)具有轴向区域(1),在该区域中所述铰链头的横截面具有周边几何形状,所述周边几何形状具有至少两个角点(12)和使角点相互连接的边线(13),其中,在角点上相交的边线包围处小于180°的内角,并且铰链座(7)具有与铰链头(6)的轴向区域(11)几何上对应的接收区域(9),铰链头(6)可以卡锁到该接收区域中。
Description
技术领域
本发明涉及一种由相互铰接连接的端侧敞开的链节组成的管线引导装置,所述链节沿管线引导装置的纵向方向依次布置并且借助径向外侧的引导元件形成用于接收和引导能量和/或信息管线的引导通道,其中,引导通道内部的链节分别具有用于使直接相邻的链节铰接连接的中心铰链体,所述链节包括铰链头和具有用于置入直接相邻链节的铰链头的开口的铰链座,其中,铰链座具有第一接收区域,在该第一接收区域中直接相邻的链节的置入其中的铰链头被固定以防止围绕管线引导装置的纵向轴线的扭转,并且其中,直接相邻的链节可以在至少两个不同的折曲平面中相对于管线引导装置的纵向轴线折曲。
背景技术
径向外侧的引导元件可以弧形地或矩形地围绕中心铰链体延伸并且通过接片与铰链体连接。直接相邻的链节的引导元件能够以某一距离相对彼此布置或彼此搭接,使得所述引导元件在相对彼此折曲的链节中也形成封闭的管状的管线引导装置。
铰链体的铰链头应该能够卡锁到直接相邻的链节的铰链座中,使得铰接连接可以接收作用到所述链节上的拉力。
开始提到的类型的管线引导装置由WO 96/35887已知。在该文献的图6中示出的实施例中,球状的铰链头具有径向向外突出的栓,该栓在相邻链节的铰链座的朝向边缘敞开的引导缝中抗扭转地受引导。由于在引导缝中引导的栓,所述栓在球状的铰链头上形成十字万向节(Zapfenkreuz),两个相邻链节之间的铰接连接允许在两个彼此垂直的折曲平面中的折曲。
由上述文献已知的抗扭转具有以下缺点,即在围绕管线引导装置的纵向轴线的转矩作用到铰接连接上时,相对小的栓侧面和引导缝的贴靠面必须接收转矩并且因此在作用到铰接连接上的转矩较大时抗扭转装置易受磨损。此外,铰链座的侧壁在其用于铰链头的接收区域的区域中被引导缝中断,所述引导缝必须具有足够的宽度以用于接收建立抗扭转的栓。铰链座的相应于栓的直径间隔开的簧片可以在强烈的作用到铰接连接上的拉力的情况下张开,使得铰接连接可能不具有足够的稳定性。此外,在链节的组装中,需要链节的铰链头的栓关于相邻链节的铰链座中的引导缝的准确调整。
发明内容
本发明的任务在于,改善在管线引导装置的链节的铰链头与直接相邻的链节的铰链座之间的铰接连接,其中,直接相邻的链节可以在至少两个不同的折曲平面中折曲并且置入到铰链座中的铰链头被固定以防止围绕管线引导装置的纵向轴线的扭转。
根据本发明,上述任务由此解决,铰链头具有关于管线引导装置的纵向轴线的轴向区域,在该轴向区域中铰链头的横截面具有周边几何形状,该周边几何形状具有至少两个角点和使角点相互连接的边线,其中,对于周边几何形状的所有角点而言,在角点上相交的边线围成小于180°的内角,并且铰链座具有与铰链头的轴向区域在几何形状上对应的第一接收区域,铰链头可以卡锁到该接收区域中,使得直接相邻的链节的以轴向区域位于链节的铰链座的第一接收区域中的铰链头抗扭转地布置并且可以在至少两个不同的折曲平面中折曲。
由于铰链头和铰链座的接收区域的具有至少两个角点和将这些角点相互连接的边线的横截面几何形状能够实现抗扭转,其中,基本上在铰链头和铰链座的接收区域的整个周边上延伸的面彼此贴靠并且接收围绕相邻链节之间的铰接连接的轴线的转矩。通过面式贴靠最大程度上避免了由转矩引起的磨损。此外,横截面几何形状可以实现铰链头关于铰链座的接收区域的自调整,因为在导入铰链头时通过铰链座的开口的弹性扩开作用到所述铰链头的角点上的力使所述角点沿接收区域的边线引导至所述接收区域的角点。
铰链座的接收区域和位于铰链座中的铰链头的轴向区域的横截面几何形状可以沿整个轴向区域彼此对应。横截面几何形状也可以这样彼此相似,使得在铰链座的接收区域和相邻链节的位于该接收区域中的铰链头之间产生小的间隙。替代地,横截面几何形状也可以这样相似,使得相邻链节的铰链头以小的过盈配合位于铰链座的接收区域中。
铰链头和铰链座的接收区域的横截面几何形状的角点可以在轴向区域的高度上形成连续的棱边,沿轴向区域的高度方向凸形弯曲、尤其圆弧形的面在所述棱边之间延伸。
优选地,这样构造中心铰链体,使得直接相邻的链节可以在任意的折曲平面中折曲,所述折曲平面共同具有管线引导装置的纵向轴线。
铰链体可以与铰链头和铰链接收部一件式地构造、尤其由塑料注塑成型。在径向外侧的围绕中心铰链体延伸的引导元件可以通过接片(例如通过注塑)模制到中心铰链体上。为了考虑对链节的单独部件的例如弹性和硬度的特殊要求,链节也能够以多组分注塑工艺制造。
优选地,链节的铰链体在其一个轴向端部区域中具有铰链头并且在其另一轴向端部区域中具有铰链座。铰链头可以通过具有更小直径的颈部与铰链座连接。
铰链座的用于置入铰链头的开口可以布置在中心铰链体的具有第一接收区域的轴向端侧上。
所述开口的边缘区域的内侧可以具有在几何意义上与连接到该开口上的第一接收部的周边几何形状相似的周边几何形状,其中,所述内侧相对于第一接收区域具有收缩部。为了铰链头关于铰链座的第一接收区域的周边几何形状的更简单的引入和可能的自调整,开口的边缘区域的内侧可以朝向铰链座的端侧向外锥形地扩宽。
优选地,铰链头的轴向区域的周边几何形状的角点在周边几何形状上规则分布。
此外,使角点相互连接的边线优选是凸形弯曲的。
尤其地,所有使角点相互连接边线具有相同的曲率半径。
使角点相互连接的边线的曲率半径大于包围角点和边线的最小的圆的半径。特别地,半径处于5/4-15/4的比例中。
优选地,铰链头的横截面的周边几何形状在轴向区域中具有至少三个角点、尤其三个或四个角点。
角点可以这样倒圆,使得与所述角点邻接的边线基本上连续以小的曲率半径彼此过渡。
在优选的实施方式中,铰链座的与铰链头的轴向区域在几何形状上对应的第一接收区域沿轴向方向在至少一个角棱边的区域中从所述开口开始切开。缝可以具有可忽略的宽度并且仅用于能够使开口的边缘区域和铰链座的与该开口连接的第一接收区域在导入铰链头时弹性扩开。当铰链头被导入到铰链座的开口中并且不相应于开口的边缘区域的内侧的周边几何形状和铰链座的与所述开口连接的接收区域地调整时,尤其在横截面几何形状的使角点相互连接的边线的凸形弯曲的情况下,由于弹性力,转矩作用到铰链头的相应凸形弯曲的侧面上。在这种情况下,转矩可以引起在开口的边缘区域的内侧和铰链座的与所述开口连接的第一接收区域的周边几何形状上的自调整。
在本发明的扩展方案中,管线引导装置的链节的铰链座可以具有沿远离铰链座的开口指向的方向与第一接收区域连接的第二接收区域,直接相邻的链节的铰链头可以从第一接收区域卡锁到该第二接收区域中,其中,两个链节这样构型,使得当铰链头位于铰链座的第二接收区域中时,两个链节相对彼此沿至少一个折曲方向的折曲被锁止。
第二接收区域可以通过搭接区域与第一接收区域分开,该搭接区域的内直径小于铰链头的最大外直径。该收缩部的内直径优选大于铰链座的开口的边缘区域的内侧上的收缩部的内直径,以便以较小的力将铰链头从与第二接收区域的卡锁连接中移开,所述力小于用于将铰链头从第一接收区域移开所需的力。
为了将铰链头从与铰链座的第一接收区域的卡锁连接中移开,可以在铰链座的边缘区域中设置一个或多个在端侧敞开的缺口,可以通过所述缺口导入工具,该工具与位于铰链座中的铰链头上的端部接触并且可以通过内侧的收缩部使铰链座的端部区域向外抬起,以便更容易地将铰链头从铰链座移开。
优选地,铰链头具有颈部,该颈部具有比该铰链头更小的外直径,所述颈部通过锥形加宽区域与铰链座连接,其中,所述锥形加宽区域具有在几何形状的意义上与铰链座的第一接收区域相似的横截面几何形状并且该横截面几何形状与铰链座的开口的向外锥形扩宽的区域的横截面几何形状对应。链节的铰链体这样构造,使得在将链节的铰链头引入到直接相邻链节的铰链座的第二接收区域中时,与铰链头的颈部连接的锥形加宽区域由于彼此对应的横截面几何形状与铰链座的开口的向外锥形加宽区域相互作用并且在铰链体的所述连接位态中引起抗扭转。
替代地或附加地,在该位态中的抗扭转可以由此引起:第二接收区域和可选的在铰链座的第一和第二接收区域之间的收缩的过渡区域具有与第一接收区域相似的横截面几何形状。
根据本发明的管线引导装置尤其设计用于接收和引导家具领域中的能量和/或信息管线。然而,所述管线引导装置通常可以使用在建筑领域和机械制造中、例如在机器人技术中,尤其也用于给运动的机械部件或单元供应能量和/或信息。
附图说明
在下面借助附图详细阐述本发明的两个实施例。
附图示出:
图1管线引导装置的包括三个链节的区段的立体图,
图2管线引导装置的图1中示出的区段的侧视图,
图3平行于绘图平面穿过管线引导装置的在图2中示出的区段的纵向截面图,
图4沿图2中的线A-A的截面图,
图5链节的具有虚线隐藏线的侧视图,
图6从上方看图5中示出的链节的端侧视图,
图7从下方看图5中示出的链节的端侧视图,
图8沿图5中的线B-B的截面图,
图9沿图8中的线D-D的截面图,
图10沿图8中的线E-E的截面图,
图11管线引导装置的链节的第二实施方式,
图12图11中示出的链节的侧视图,
图13从上方看图12中示出的链节的端侧视图,
图14从下方看图12中示出的链节的端侧视图,
图15沿图12中的线C-C的截面图,
图16沿图15中的线F-F的截面图,和
图17沿图15中的线G-G的截面图。
具体实施方式
如由图1中示出的管线引导装置1的区段得知,所述管线引导装置由彼此铰接连接并且在端侧敞开的链节2组成,所述链节沿管线引导装置的纵向方向依次布置并且借助径向外侧的引导元件3形成引导通道4,该引导通道用于接收和引导在图中未示出的能量和/或信息管线。
链节2在引导通道4内部分别具有用于使直接相邻的链节2铰接连接的中心铰链体5,所述中心铰链体包括铰链头6和铰链座7,该铰链座具有用于置入直接相邻的链节2的铰链头6的开口8。
尤其由图3得知,铰链座7具有第一接收区域9,直接相邻的链节2的置入其中的铰链头6被固定在该第一接收区域中以防止围绕管线引导装置1的纵向轴线的扭转,如下面阐述的那样。在图1-3中借助两个下面的链节示出的这种位态中,这两个链节可以在任意折曲方向平面中相对彼此折曲,所述折曲方向平面共同具有管线引导装置的纵向轴线A。
如同样在附图1-4以及6和7中示出,三个弧形的引导元件3分别围绕中心铰链体5延伸,所述引导元件通过接片10与铰链体5连接。
图1-3中下方示出的链节2的铰链头6卡锁在布置在其上的链节2的铰链座7的第一接收区域9中以防止从第一接收区域9中移开。
如由图4-10更准确地得出,铰链头6具有关于管线引导装置1的纵向轴线A的轴向区域11,在该轴向区域中,铰链头6的横截面(参照图9)具有周边几何形状,该周边几何形状具有至少两个角点12和使所述角点相互连接的边线13,其中,对于周边几何形状的所有角点12而言,在角点12上相交的边线13围成小于180℃的内角。铰链头6在轴向区域11中的周边几何形状与铰链座7的第一接收区域9的周边几何形状对应,使得图1-3中下方布置的链节的以轴向区域11置于链节2的铰链座7的第一接收区域9中的铰链头6不能围绕管线引导装置1的纵向轴线A扭转地布置并且可以在任意的折曲方向平面中相对于在其上布置的链节2折曲。
在所观察的实施例中,铰链头6的尤其由图9得知的周边几何形状具有在周边几何形状上规则分布的角点12。角点12以相同长度的凸形弯曲边线相互连接。凸形弯曲边线13的曲率半径大于包围角点12和边线13的最小的圆的半径。
如尤其由图5和8得出,链节2的铰链体5在它的一个轴向端部区域中具有铰链头6并且在它的另一个轴向端部区域中具有铰链座7。铰链头6通过具有更小直径的颈部与铰链座7连接。
铰链座7的用于置入直接相邻的链节2的铰链头6的开口8布置在中心铰链体5的具有第一接收区域9的轴向端侧14上。开口8的边缘区域15的内侧具有在几何形状的意义上与连接在其上的第一接收部9的周边几何形状相似的周边几何形状,其中,所述内侧相对于第一接收区域9围成收缩部15。朝向铰链座7的轴向端侧14,所述内侧具有从收缩部15向外延伸的锥形扩宽区域16,该锥形扩宽区域能够实现铰链头6到铰链座7的第一接收区域9中的简单引入和在此进行的铰链头6关于铰链座7的第一接收区域9的周边几何形状的自调整。
如尤其由图7、8和10得知,铰链座7在其轴向的接收区域9的由横截面几何形状的角点12限定的角棱边的区域中切开。缝17的宽度仅仅由注塑制造决定并且可以保持尽可能小。缝17将铰链座7的切开区域划分为三个簧片,所述簧片在将直接相邻的链节2的铰链头6引入到铰链座7时弹性扩开。当铰链头6被引入到铰链座7的开口8中并且该铰链头不相应于开口8的边缘区域的内侧的周边几何形状和铰链座7的与所述开口连接的第一接收区域9地调整时,由于弹性恢复力,转矩作用到铰链头6的对应于横截面几何形状的凸形弯曲侧面上。在该情况下,转矩引起了铰链头6和铰链座7围绕管线引导装置1的纵向轴线A在其共同的横截面几何形状上的自调整。
如进一步由图3、5和8得知,管线引导装置1的链节2的铰链座7具有沿远离铰链座7的开口8的方向与第一接收区域9连接的第二接收区域19,来自第一接收区域9的直接相邻的链节2的铰链头6可以卡锁到该第二接收区域中。链节2的中心铰链体5这样构型,使得当铰链体6置于铰链座7的第二接收区域19中时,直接相邻的链节的相对彼此沿各个方向的折曲被锁止,如图1-3中对于两个上方的链节所示出的一样。
为了在该位态中固定两个直接相邻的链节2以同样防止围绕纵向轴线A的相对彼此的扭转,铰链头6的颈部通过锥形加宽区域20与外形为柱形的铰链座7连接。锥形加宽区域20在几何形状的意义中具有关于铰链座7的纵向轴线与铰链座7的第一接收区域9相似的横截面几何形状,并且该横截面几何形状对应于铰链座7的开口8的向外扩宽的区域16的横截面几何形状。
附加地,在该位态中的抗扭转可以由此实现:第二接收区域19以及铰链座7的第一和第二接收区域之间的收缩的过渡区域21具有与铰链头5的轴向区域11的横截面几何形状在几何形状的意义上相似的横截面几何形状。
铰链座7的第一和第二接收区域之间的收缩的过渡区域21的内直径稍微大于铰链座7的开口8的边缘区域的内侧上的收缩部15的内直径,以便通过较小的力将铰链头6从与第二接收部19的卡锁连接中移开,该力小于用于将铰链头6从第一接收区域9移开所需的力。
为了将铰链头6从与铰链座7的第一接收区域9的卡锁连接中移开,在铰链座7的簧片18的边缘区域中设置在端侧敞开的缺口22,通过该缺口可以导入附图中未示出的工具,该工具与位于铰链座7中的铰链头6上的端部接触并且可以通过内侧的收缩部15使相应的簧片18的端部区域向外抬起,以便更容易地将铰链头6从铰链座7移开。
在图示中,附图11-17示出了链节2的第二实施例,所述链节可以如上述第一实施例的图1中一样组成管线引导装置。
与第一实施例不同,围绕中心铰链体5延伸的引导元件5矩形地构造,其中,各两个引导元件3相互连接并且通过接片10模制在中心铰链体5上。两个接片10彼此对齐地布置并且在径向相对置的部位上模制在中心铰链体5上。
由此,提供中心铰链体以及铰链座7的第一和部分第二接收区域(包括两个接收区域之间的过渡区域21在内)、沿朝着铰链座7的轴向端侧14的方向与第一接收区域9连接的收缩部15和与该收缩部连接的向外扩宽的区域16的稍微不同的周边几何形状。
如尤其由图16和7得知,周边几何形状具有四个规则的角点12,所述角点通过相同曲率的凸形弯曲边线13相互连接。另一方面,边线13的曲率半径大于包围角点12和边线13的最小的圆的半径。
适宜地,将中心铰链体5与引导元件3连接的接片10模制在铰链座7的两个相对侧的外侧的中间区域中,而所述外侧也构造为簧片18,如尤其由图11、13和14得知。
附图标记表
1 管线引导装置
2 链节
3 引导元件
4 引导通道
5 铰链体
6 铰链头
7 铰链座
8 开口
9 第一接收区域
10 接片
11 轴向区域
12 角点
13 边线
14 轴向端侧
15 收缩部
16 扩宽区域
17 缝
18 簧片
19 第二接收区域
20 加宽区域
21 过渡区域
22 缺口
A 管线引导装置的纵向轴线
Claims (16)
1.管线引导装置(1),该管线引导装置由相互铰接连接并且在端侧敞开的链节(2)组成,所述链节沿所述管线引导装置的纵向方向依次布置并且借助径向外侧的引导元件(3)形成用于接收和引导能量管线和/或信息管线的引导通道(4),其中,所述链节(2)在所述引导通道(4)内部分别具有用于直接相邻的链节(2)的铰接连接的中心铰链体(5),该中心铰链体包括铰链头(6)和具有用于置入直接相邻的链节(2)的铰链头(6)的开口(8)的铰链座(7),其中,所述铰链座(7)具有第一接收区域(9),直接相邻的链节(2)的置入该铰链座中的铰链头(6)在该第一接收区域中被固定以防止围绕所述管线引导装置(1)的纵向轴线(A)的扭转,并且其中,直接相邻的链节(2)能够在至少两个不同的折曲平面中相对于所述管线引导装置(1)的所述纵向轴线(A)折曲,其特征在于,所述铰链头(6)具有关于所述管线引导装置(1)的所述纵向轴线(A)的轴向区域(11),在该轴向区域中,所述铰链头(6)的横截面具有周边几何形状,所述周边几何形状具有至少两个角点(12)和使所述角点相互连接的边线(13),其中,对于所述周边几何形状的所有角点(12)而言,在一个角点(12)上相交的边线(13)围成小于180°的内角,并且所述铰链座(7)具有与所述铰链头(6)的所述轴向区域(11)在几何形状上对应的第一接收区域(9),所述铰链头(6)能够卡锁到该第一接收区域中,使得直接相邻的链节(2)的以所述轴向区域(11)位于链节(2)的所述铰链座(7)的所述第一接收区域(9)中的所述铰链头(6)不能扭转地布置在该第一接收区域中并且能够沿至少两个不同的折曲平面折曲。
2.根据权利要求1所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述中心铰链体(5)构造成,使得直接相邻的链节(2)能够在共同具有所述管线引导装置(1)的所述纵向轴线(A)的任意的折曲平面中折曲。
3.根据权利要求1或2所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述中心铰链体(5)一件式地构造、尤其由塑料注塑成型。
4.根据权利要求1-3之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,链节(2)的所述铰链体(5)在它的一个轴向端部区域中具有所述铰链头(6)并且在它的另一个轴向端部区域中具有所述铰链座(7)。
5.根据权利要求4所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述铰链座(7)的用于置入所述铰链头(6)的所述开口(8)布置在所述中心铰链体(5)的具有所述铰链座(7)的所述第一接收区域(9)的所述轴向端侧(14)上。
6.根据权利要求1-5之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述开口(8)的边缘区域的内侧具有在几何形状意义上与连接到该开口上的第一接收区域(9)的周边几何形状相似的周边几何形状,其中,所述内侧相对于所述第一接收区域(9)具有收缩部(15)。
7.根据权利要求1-6之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述铰链头(6)的所述轴向区域(11)的周边几何形状的所述角点(12)在所述周边几何形状上规则分布。
8.根据权利要求1-7之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,使所述角点(12)相互连接的所述边线(13)是凸形弯曲的。
9.根据权利要求8所述的管线引导装置(1),其特征在于,所有使所述角点(12)相互连接的边线(13)具有相同的曲率半径。
10.根据权利要求9所述的管线引导装置(1),其特征在于,使所述角点(12)相互连接的所述边线(13)的曲率半径大于包围所述角点(12)和所述边线(13)的最小的圆的半径,其中,这两个半径尤其能够处于5/4-15/4的比例中。
11.根据权利要求1-10之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述铰链头(6)的横截面的周边几何形状在所述轴向区域(11)中具有至少三个角点(12)、尤其三个或四个角点(12)。
12.根据权利要求1-11之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述铰链座(7)的与所述铰链头(6)的所述轴向区域(11)在几何形状上对应的所述第一接收区域(9)沿轴向方向由所述角点(12)限定的至少一个角棱边的区域中从所述开口(8)开始切开。
13.根据权利要求1-12之一所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述管线引导装置(1)的链节(2)的所述铰链座(7)具有沿远离所述铰链座(7)的所述开口(8)地指向的方向与所述第一接收区域(9)连接的第二接收区域(19),直接相邻的链节(2)的所述铰链头(6)能够从所述第一接收区域(9)卡锁到所述第二接收区域中,其中,这两个链节(2)构型成,使得当所述铰链头(6)位于所述铰链座(7)的所述第二接收区域(19)中时,这两个链节相对彼此沿至少一个折曲方向的折曲被锁止。
14.根据权利要求13所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述第二接收区域(19)通过过渡区域(21)与所述第一接收区域(9)分开,所述过渡区域的内直径小于所述铰链头(6)的最大外直径并且大于所述铰链座(7)的所述开口(8)的边缘区域的内侧上的所述收缩部(15)的内直径。
15.根据权利要求13或14所述的管线引导装置(1),其特征在于,所述铰链头(6)具有颈部,该颈部具有比所述铰链头更小的外直径,该颈部通过锥形加宽区域(20)与所述铰链座(7)连接,其中,所述锥形加宽区域(20)具有在几何形状的意义上与所述铰链座(7)的所述第一接收区域(9)相似的横截面几何形状并且该横截面几何形状与所述铰链座(7)的所述开口(8)的所述向外锥形扩宽区域(16)的横截面几何形状对应。
16.根据权利要求15所述的管线引导装置(1),其特征在于,在所述铰链座(7)的第一和第二接收区域之间的收缩的过渡区域(21)和所述铰链座(7)的所述第二接收区域(19)的至少一个与所述过渡区域(21)连接的区域具有与所述第一接收区域在几何形状意义上相似的横截面几何形状。
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