CN114458871A - 用于碳纤维框架的万向调平垫脚 - Google Patents

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Abstract

本发明属于定位支架技术领域，涉及一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚，包括具有连接孔的连接板以及穿过连接孔的连接销，连接孔具有上倒角面和下倒角面，连接销的中部具有光杆部，光杆部外设有衬套和锁紧圈，锁紧圈具有内螺纹和用来与上倒角面接触的下球形面，下球形面的球心位于锁紧圈的轴线上，衬套包括外径小于连接孔内径的筒形部和设于筒形部下部的凸缘部，筒形部具有与内螺纹配合的外螺纹，凸缘部具有用来与下倒角面接触的上球形面，上球形面的球心位于筒形部的轴线上。本发明通过球形面与倒角面的配合来让连接销与连接板的连接位置牢固，满足了碳纤维框架在三明治板上可靠固定的需求。

Description

用于碳纤维框架的万向调平垫脚
技术领域
本发明涉及定位支架技术领域，特别涉及一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚。
背景技术
机械制造业是现代工业的基石，长期以来一直着眼于提高生产效率和加工质量。随着人们环保意识的不断增强以及自然资源的日趋紧缺，能源、资源的有限利用以及降低污染在生产中越来越受到重视。制造业的转型也为行业带来了新的发展机遇。随着信息技术、新能源、新材料等重要领域和前沿方向的革命性突破和交叉融合，制造业已经逐步迈入轻量化、智能信息化时代。低能耗促进轻量化制造，现有的金属承载结构减少重量越来越困难。复合材料作为轻量化制造的重要要素之一，其应用近年来已经相当普遍，特别是在汽车和航天航空工业领域。
检具、夹具作为测量技术的基本组成部分，在生产现场所发挥的作用越来越明显，传统单一车型专用检具、夹具的形式已逐渐无法满足要求，车厂对检具、夹具供应商产品的经济性和快速响应能力提出了更高的要求，所以满足多功能、柔性化、高效率，低成本直接决定了客户的满意程度。而检具、开口检具、测量支架、夹具、装具、抓具等通用结构件目前往往要通过碳纤维框架来固定位置。
调平垫脚是碳纤维框架与三明治板的连接部件，其主要包括与碳纤维框架连接节点上的空心球固定的连接板和与三明治板固定的连接销，连接销再穿过连接板上的连接孔进行固定。虽然碳纤维框架零件的精度比较高，但由于零件制造公差，组装过程中会产生累积误差，导致难以避免的精度偏差，以往技术中连接板与连接销往往是点接触，稳定性不佳。
因此有必要提供一种可以适应偏差的调平脚垫来解决以上问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚，能够通过球面与倒角面的配合关系让连接销与连接板固定紧密。
本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚，包括具有连接孔的连接板以及穿过所述连接孔的连接销，所述连接孔具有上倒角面和下倒角面，所述连接销的底部具有用来与三明治板固定的螺纹部，所述连接销的中部具有光杆部，所述光杆部外设有衬套和锁紧圈，所述锁紧圈具有内螺纹和用来与所述上倒角面接触的下球形面，所述下球形面的球心位于所述锁紧圈的轴线上，所述衬套包括外径小于所述连接孔内径的筒形部和设于所述筒形部下部的凸缘部，所述筒形部具有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述凸缘部具有用来与所述下倒角面接触的上球形面，所述上球形面的球心位于所述筒形部的轴线上。
具体的，所述锁紧圈的侧面设有助力孔。
具体的，所述连接孔为圆孔或圆心距不超过2mm的腰型孔。
具体的，所述连接板还具有一个远离所述连接孔的空心球固定部，所述空心球固定部通过转接块与空心球固定，所述空心球固定部上设有十字形布置的四个固定沉孔，所述转接块上设有对应所述固定沉孔位置的固定螺孔，所述固定沉孔与所述固定螺孔之间利用螺丝固定。
进一步的，所述连接板在位于所述空心球固定部的下部设有沉孔，所述连接板的一侧设有贯通至所述沉孔内的螺丝孔，所述沉孔内设有一个顶部含锥头的垫块，所述螺丝孔内设有一个调节顶丝，所述调节顶丝与所述垫块的锥头对顶。
进一步的，所述转接块的上部具有能够与所述空心球嵌合的凸起部，所述凸起部的中部具有一个内球面，所述内球面上绕轴均布有若干螺栓孔，所述螺栓孔的轴线均穿过所述内球面的球心，所述螺栓孔用来与穿过所述空心球的螺栓固定。
进一步的，所述凸起部的外边缘呈旋转对称的花瓣状结构，所述空心球的底面结构匹配所述凸起部的外边缘。
本发明技术方案的有益效果是：
本发明通过球形面与倒角面的配合来让连接销与连接板的连接位置牢固，满足了碳纤维框架在三明治板上可靠固定的需求。
附图说明
图1为实施例1万向调平垫脚与空心球连接为一体时的立体图；
图2为实施例1万向调平垫脚与空心球连接为一体时的剖视图；
图3为图2中A位置的局部放大图；
图4为实施例1连接板的立体图；
图5为衬套的立体图；
图6为锁紧圈的立体图；
图7为转接块的立体图；
图8为空心球的立体图；
图9为实施例2连接板的仰视图。
图中数字表示：
1-连接板，11-连接孔，111-上倒角面，112-下倒角面，12-空心球固定部，121-固定沉孔，13-沉孔，14-螺丝孔；
2-连接销，21-螺纹部，22-光杆部；
3-衬套，31-筒形部，311-外螺纹，32-凸缘部，321-上球形面；
4-锁紧圈，41-内螺纹，42-下球形面，43-助力孔；
5-垫块；
6-调节顶丝；
7-转接块，71-固定螺孔，72-凸起部，73-内球面，74-螺栓孔；
8-空心球；
9-螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1：
如图1至图6所示，本发明的一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚，包括具有连接孔11的连接板1以及穿过连接孔11的连接销2，连接孔11具有上倒角面111和下倒角面112，连接销2的底部具有用来与三明治板固定的螺纹部21，连接销2的中部具有光杆部22，光杆部22外设有衬套3和锁紧圈4，锁紧圈4具有内螺纹41和用来与上倒角面111接触的下球形面42，下球形面42的球心位于锁紧圈4的轴线上，衬套3包括外径小于连接孔11内径的筒形部31和设于筒形部31下部的凸缘部32，筒形部31具有与内螺纹41配合的外螺纹311(螺纹细节未画出)，凸缘部32具有用来与下倒角面112接触的上球形面321，上球形面321的球心位于筒形部31的轴线上。此处连接孔11为圆孔。使用时，连接销2位于衬套3的筒形部31内，筒形部31***到连接孔11中，外螺纹311从连接孔11的上方露出来使锁紧圈4能够螺纹连接。筒形部31与连接孔11之间有适当的调节空间，并且可以通过填胶的方式填满以防固定后松动。在未拧紧锁紧圈4时，光杆部22能够沿着筒形部31内壁上下活动；拧紧锁紧圈4时，衬套3与锁紧圈4就能将连接板1夹在当中，同时上倒角面111会对锁紧圈4产生径向分力，继而传递给衬套3，使衬套3将连接销2抱紧。在锁紧圈4锁紧的过程中，上倒角面111接触下球形面43，下倒角面112接触上球形面321，即使连接销2与连接孔11存在一些同轴度偏差，但是球形面与倒角面都能保证圆形线接触，所以锁紧后连接位置牢固，满足了碳纤维框架在三明治板上可靠固定的需求。
如图1、图2和图6所示，锁紧圈4的侧面设有助力孔43。助力孔43用来插接杆形部件延长力臂，帮助锁紧圈4锁紧。这样筒形部31能够有足够的变形来将连接销2抱紧。
如图2、图4和图7所示，连接板1还具有一个远离连接孔11的空心球固定部12，空心球固定部12通过转接块7与空心球8固定，空心球固定部12上设有十字形布置的四个固定沉孔121，转接块7上设有对应固定沉孔121位置的固定螺孔71，固定沉孔121与固定螺孔71之间利用螺丝(未画出)固定。碳纤维框架是通过空心球8(表面孔位没有全部画出)来连接碳纤维杆的，而空心球8通过转接块7定位连接于连接板1上。十字形布置的四个固定沉孔121对转接块7有中心定位功能，而空心球8在转接块7上的转角可以按照需要调整。
如图2和图4所示，连接板1在位于空心球固定部12的下部设有沉孔13，连接板1的一侧设有贯通至沉孔13内的螺丝孔14(螺纹细节未画出)，沉孔13内设有一个顶部含锥头的垫块5，螺丝孔14内设有一个调节顶丝6，调节顶丝6与垫块5的锥头对顶。当空心球9处的荷载比较大时，连接板1在靠近空心球固定部12的一端容易压塌变形，垫块5则用来提供底部支撑，防止这种变形，保证碳纤维框架的位置精度。具体调节方法是：调节顶丝6先拧出螺丝孔14，让垫块5缩进沉孔13内，在完成连接孔11一侧的固定以后，调节顶丝6慢慢拧入螺丝孔14时，垫块5就会被往下顶出沉孔13，直到垫块5的底面接触三明治板。此时就算空心球9的载荷很大，三明治板台面也会向垫块5提供足够的支撑力阻碍连接板1变形。
如图，转接块7的上部具有能够与空心球8嵌合的凸起部72，凸起部72的中部具有一个内球面73，内球面73上绕轴均布有四个螺栓孔74(螺纹细节未画出)，螺栓孔74的轴线均穿过内球面73的球心，螺栓孔74用来与穿过空心球8的螺栓9固定。螺栓孔74的数量可增减。螺栓9可以从倾斜方向选择一个螺栓孔74来将空心球8与转接块7互相拉紧，既满足了固定需要，也可以让螺栓9避开碳纤维杆的连接位置。
如图7和图8所示，凸起部72的外边缘呈旋转对称的花瓣状结构，空心球8的底面结构匹配凸起部72的外边缘。花瓣状结构的凸起部72能够对空心球8起到止转的作用。
实施例2：
如图9所示，与实施例1的不同之处在于：连接孔11为圆心距不超过2mm的腰型孔，腰型孔的方向是垂直于连接板1的长度方向。在实际安装时，碳纤维框架需要≥3个垫脚固定在三明治板上。例如使用3个垫脚固定时，为满足确定碳纤维支架的6个自由度，会使用1个实施例1的圆孔型垫脚和2个实施例2的腰孔型垫脚搭配使用，通常情况下会选择该框架长边作为1个圆孔型垫脚的位置，与之对应的另外一边安装腰孔型垫脚的位置，为消除框架在装配时累积误差(零件的制造公差)，该腰孔型垫脚的连接板1与圆孔型垫脚的连接板1平行安装，该框架的短边安装第二个腰孔型垫脚，该腰孔型垫脚的连接板1与圆孔型垫脚连接板1垂直安装。所以圆孔型脚垫用来确保第一个固定位置，腰孔型脚垫则用来对有存在偏差的其他位置进行固定，此安装方式可确保碳纤维框架重复安装的稳定性。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于碳纤维框架的万向调平垫脚，包括具有连接孔的连接板以及穿过所述连接孔的连接销，其特征在于：所述连接孔具有上倒角面和下倒角面，所述连接销的底部具有用来与三明治板固定的螺纹部，所述连接销的中部具有光杆部，所述光杆部外设有衬套和锁紧圈，所述锁紧圈具有内螺纹和用来与所述上倒角面接触的下球形面，所述下球形面的球心位于所述锁紧圈的轴线上，所述衬套包括外径小于所述连接孔内径的筒形部和设于所述筒形部下部的凸缘部，所述筒形部具有与所述内螺纹配合的外螺纹，所述凸缘部具有用来与所述下倒角面接触的上球形面，所述上球形面的球心位于所述筒形部的轴线上。
2.根据权利要求1所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述锁紧圈的侧面设有助力孔。
3.根据权利要求1所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述连接孔为圆孔或圆心距不超过2mm的腰型孔。
4.根据权利要求1所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述连接板还具有一个远离所述连接孔的空心球固定部，所述空心球固定部通过转接块与空心球固定，所述空心球固定部上设有十字形布置的四个固定沉孔，所述转接块上设有对应所述固定沉孔位置的固定螺孔，所述固定沉孔与所述固定螺孔之间利用螺丝固定。
5.根据权利要求4所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述连接板在位于所述空心球固定部的下部设有沉孔，所述连接板的一侧设有贯通至所述沉孔内的螺丝孔，所述沉孔内设有一个顶部含锥头的垫块，所述螺丝孔内设有一个调节顶丝，所述调节顶丝与所述垫块的锥头对顶。
6.根据权利要求4所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述转接块的上部具有能够与所述空心球嵌合的凸起部，所述凸起部的中部具有一个内球面，所述内球面上绕轴均布有若干螺栓孔，所述螺栓孔的轴线均穿过所述内球面的球心，所述螺栓孔用来与穿过所述空心球的螺栓固定。
7.根据权利要求6所述的用于碳纤维框架的万向调平垫脚，其特征在于：所述凸起部的外边缘呈旋转对称的花瓣状结构，所述空心球的底面结构匹配所述凸起部的外边缘。
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