CN114945754A - 具有接纳机构和球铰链的接合组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接合组件(100)，其包括具有接纳开口(10)的接纳机构(1)和伸展到所述接纳机构(1)中的球铰链(2)，其中，所述球铰链(2)包括具有铰链球(31)的铰链销(3)和用于接纳所述铰链球(31)的铰链窝(4)，所述铰链窝(4)具有至少两个翼部(5)，所述翼部分别具有一个位于内部的铰链面(50)，所述铰链面(50)与铰链球(31)接触并局部地包围铰链球(31)。根据本发明，翼部(5)分别具有一个可回弹的柔性区段(51)，经由所述柔性区段将相应的铰链面(50)以限定的力(F)压到铰链球(31)上。

Description

具有接纳机构和球铰链的接合组件
技术领域
本发明涉及一种接合组件，该接合组件包括具有接纳开口的接纳机构和伸展到接纳机构中的球铰链，其中，球铰链包括具有铰链球的铰链销和用于接纳铰链球的铰链窝，铰链窝包括至少两个翼部，所述翼部分别具有位于内部的铰链面，铰链面与铰链球接触并局部地包围铰链球。
背景技术
铰链头具有类似于球的形状的铰链称为球铰链，并且根据铰链以不同程度包围头的对应件称为铰链窝。由于这种几何结构，球铰链原则上可以三轴地转动，并且不能实现平移运动。铰链头例如构造为圆柱形的铰链销上的铰链球。
球铰链例如在构建机动车照明装置时使用，其中，这些球铰链例如用于将光模块固定在支撑框架上。为此，铰链销优选地构造为球螺杆，该球螺杆可以与要安装的光模块螺纹连接，并且铰链窝与支撑框架连接，特别是弹性地伸展到接纳机构(其也称为接口)的相应接纳开口中。由此，光模块被锁定在支撑框架上的希望的位置处，但由于球铰链的旋转自由度而保持可枢转，使得光模块可以相对于其他光学组件、例如透镜精细调节，以产生车辆照明装置的希望的光感。
例如，EP 3299642 A1公开了一种车辆前照灯，其包括球铰链、光模块和支撑框架，其中，球铰链将支撑框架与光模块或设置于车辆侧的支撑单元连接，球铰链可在纵向位置中转动。
实践中的一个关键变量是作为夹紧作用的量度的调节扭矩，即必须作用在铰链销的控制点上以使铰链球转动的扭矩。一方面，必须确保被接纳的光模块不会因在行驶运行中出现的振动、加速度或温度波动而显著偏离其出厂调整的目标位置。另一方面，球铰链必须具有足够的运动性，以允许无差错的安装和调整过程。在此还要考虑到制造和安装公差对调节扭矩有额外的贡献。由于光模块通常通过多个球铰链固定在支撑框架上，因此这种尺度公差的共同作用会产生显著的效果。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种接合组件的扩展方案，该接合组件包括具有接纳开口的接纳机构和伸展到接纳机构中的球铰链，其中，该球铰链包括具有铰链球的铰链销和用于接纳铰链球的铰链窝，铰链窝具有至少两个翼部，所述翼部分别具有位于内部的铰链面，铰链面与铰链球接触并局部地包围铰链球，其中，特别是给出影响调节扭矩的可能方案。
该目的从根据权利要求1的前序部分的接合组件出发结合特征部分的特征来实现。本发明的有利扩展方案在从属权利要求中给出。
本发明包括如下技术教导，即：翼部分别具有可回弹的柔性区段，经由所述柔性区段将相应的铰链面以限定的力压到铰链球上。
本发明在此从如下构思出发，经由作用到铰链球上的压紧力来影响调节扭矩，其中，压紧力由可回弹的柔性区段施加到铰链球上的限定的力确定。为此，柔性区段被接纳在铰链球和接纳机构之间的间隙中并且根据间隙尺度被压缩，由此建立相应的弹性张力。限定的力的大小的确定可以通过间隙尺度的针对性尺寸确定来实现，优选地通过接纳机构的相应设计来实现。柔性区段的柔性通过其几何结构实现，例如通过呈可压缩弹簧形式的多次弯折的构型实现。
因此，根据本发明可能的是，根据需要适配在接合组件中的球铰链的铰链销的调节扭矩，即例如适配于要接纳在其上的光模块的重量和/或客户特定的关于安装特性的规范(例如无滞后的可调节性)。
在根据本发明的接合组件的有利实施形式中，接纳机构具有沿周边邻接接纳开口的支撑面，并且柔性区段与支撑面相互作用。所述相互作用尤其通过支撑面和柔性区段之间的直接实体接触来实现，使得柔性区段在此在支撑面和铰链球之间被挤压。特别是，可以通过选择接纳开口的尺寸、例如通过在圆形接纳开口的情况下选择直径来预先选择限定的力。接纳开口的直径以及因此与其邻接的环形支撑面的直径越小，翼部的在支撑面和铰链球之间延伸的柔性区段被压缩得越强烈，即作用到铰链球上的压紧力越大，由此导致夹紧作用和调节扭矩的提高。
优选地，铰链窝具有至少两个止动臂，所述止动臂伸展到接纳机构中。在设置接合组件的过程中将止动臂推过接纳开口，然后将具有铰链球的铰链销推入铰链窝中，使铰链窝张开并且将止动臂卡入接纳机构中。
特别是，接纳机构为此可以具有在背侧沿周边环绕接纳开口的止动凸缘，止动臂伸展到止动凸缘中。
进一步有利的是，止动臂分别包括止动凸鼻，止动凸鼻分别具有位于内部的铰链面，止动凸鼻的铰链面与铰链球接触并局部地包围铰链球。止动凸鼻的铰链面因此形成用于铰链球的窝支承件的后部区段。止动凸鼻的功能还在于形成接合组件的次级联锁，使得在接纳铰链球之后铰链窝不再能从接纳机构中拉出。
在另一有利的实施形式中，翼部在后侧分别具有至少一个弹簧元件，弹簧元件与在接纳机构上的环绕接纳开口的端面接触。弹簧元件用于补偿轴向制造公差，因为其能够以不同的尺度压缩。通过这种公差补偿尤其是防止对调节扭矩的不希望的贡献。
优选地，铰链销构造为具有螺纹区段的球螺杆。因此可以通过螺纹连接将光模块或其他构件接纳在根据本发明的接合组件上。
本发明还涉及一种具有光模块和支撑框架的机动车辆照明装置，其中，所述光模块通过在上述实施形式之一中的根据本发明的接合组件被接纳在所述支撑框架上。
此外，本发明涉及一种用于将光模块安装在机动车照明装置的支撑框架上的方法，其中，将在上述实施形式之一中的根据本发明的接合组件设置用于将光模块接纳在支撑框架上，预先选择限定的力，利用所述限定的力将翼部的铰链面压到铰链球上。优选地，在此通过选择接纳开口的尺寸来预先选择限定的力。
附图说明
下面借助附图结合对本发明的优选实施例的描述更详细地示出改进本发明的其他措施。在附图中：
图1a-d示出用于根据本发明的接合组件的铰链窝的透视图；
图2示出用于根据本发明的接合组件的接纳机构的透视横截面图。
图3a、b示出根据本发明的接合组件的透视横截面图。
具体实施方式
图1a至图1d示出用于根据本发明的接合组件的铰链窝4的透视图，其中，铰链窝4包括两个翼部5和两个止动臂6。分成两个翼部5(其在背侧分别朝一个臂收缩)导致铰链窝4可张开以接纳铰链销的铰链球。铰链窝4例如由热塑性塑料如聚丙氧乙烯(PON)构成，并且有利地通过注塑方法制造。
两个翼部5分别包括两个根据本发明的柔性区段51，这些柔性区段从铰链窝4的周边沿朝用于铰链球的接纳开口的方向延伸。铰链面50成形在柔性区段51的位于内部的端部区段上，这些铰链面具有对应于球部段的弯曲轮廓并且设置用于贴靠到铰链球上。柔性区段51的可回弹的柔性由它们的几何构造给出。因此，柔性区段51具有多次弯折的、大致Z形的横截面并且因此可以类似于弹簧元件地通过压力负载来压缩。这种压力负载特别是通过如下方式实现，即：在根据本发明的接合组件中柔性区段51被夹持在接纳在铰链窝4中的铰链球和接纳机构上的支撑面之间。在此，柔性区段51的膝状突起设置用于贴靠在接纳机构侧的支撑面上。
此外，两个翼部5分别包括两个在背侧设置的呈弓形成形部的形状的弹簧元件52，其在根据本发明的接合组件中设置用于贴靠到接纳机构上。当球铰链安装到接纳机构中时，通过弹簧元件52可以实现轴向公差补偿。
两个止动臂6用于将铰链窝4卡入接纳机构中。经由成形到止动凸鼻61上的铰链面60，止动臂6与铰链球相互作用并且通过该铰链球在接合组件中张开。
图2示出用于根据本发明的接合组件的接纳机构1的透视横截面图。接纳机构1具有大致杯形的形状，在此具有例如圆形的接纳开口10，该接纳开口用于接纳相配设的球铰链的铰链窝。支撑面11在前侧邻接接纳开口10，所述支撑面沿周边环绕接纳开口10并且设置用于与球铰链的柔性区段相互作用。前侧的环形端面13用于贴靠铰链窝的弹簧元件。接纳开口10的尺寸D(在此显示为直径)可以根据本发明符合目的地被预先选择，以便引起柔性区段希望的压缩度并因此将限定的力施加到被接纳的铰链球上。此外，接纳机构1包括在背侧沿周边环绕接纳开口10的止动凸缘12，在构建根据本发明的接合组件时，球铰链的止动臂伸展在所述止动凸缘中。
图3a和3b示出根据本发明的接合组件100的透视横截面图，该接合组件具有伸展到接纳机构1中的球铰链2。在铰链窝4中接纳实施为具有螺纹区段32的球螺杆30的铰链销3，在方法方面，首先将铰链窝4装入接纳机构1上的接纳开口10中，然后通过将铰链销3或铰链球31推入铰链窝4中来实现接合组件100。当铰链球31被推入铰链窝4中时，不仅两个翼部5而且两个止动臂6都张开，由此柔性区段51与接纳机构1上的支撑面11相互作用并且止动臂6卡入到止动凸缘12中。
与支撑面11的接触发生在柔性区段51的环绕的构造为膝状突起的区域中，其中，发生柔性区段51的压缩并且产生限定的力F，利用该限定的力将铰链面50压紧到铰链球31上。该力F对于为了使铰链销3转动而必须克服的摩擦阻力是决定性的，因此对于调节扭矩是决定性的。通过适当地预先选择接纳开口10的直径以及因此环绕的支撑面11的尺寸，可以确定柔性区段51的压缩程度以及由此确定作用到铰链球31上产生的限定的力F。接纳开口10的直径以及因此与其邻接的环形支撑面11的直径越小，翼部5的在支撑面11和铰链球31之间延伸的柔性区段51被压缩得越强烈，即作用到铰链球31上的压紧力越大，由此导致夹紧作用和调节扭矩的提高。如图所示，沿周边环绕柔性区段51的膝状突起和支撑面11优选地构成倾斜的接触面，即接触面的平面法线具有不为零的轴向分量，使得当铰链球31被推入预定位在接纳开口10中的铰链窝4中时，柔性区段51的所述突起可以沿着支撑面11无级滑动并在压缩增加的情况下滑动至末端位置。除了通过预先选择接纳机构1上的接纳开口10的直径来改变调节扭矩之外，根据本发明的接合组件100也可以以这种方式用于补偿由安装和/或制造引起的径向公差。
此外，通过铰链面50和60将铰链窝4夹紧到铰链球31上的夹紧作用也可受到沿轴向的尺度公差的不希望的影响。为了补偿这种轴向公差，使用弓形的弹簧元件52，其围绕接纳机构1上的接纳开口10贴靠在前侧的端面13上。在设置接合组件100时，即当将铰链球31推入铰链窝4中时，弹簧元件52相应地被挤压并且止动臂6沿着止动凸缘12上的倾斜接触面一直滑动到其最终的止动位置。通过附加的止动凸鼻61引起球铰链2的次级联锁，使得当铰链球31卡入时，铰链窝4不能从接纳机构1中拉出。
本发明的实施不限于上述优选实施例。相反，可以设想多种变体，其即使在根本不同的设计的情况下也可以利用所示的解决方案。由权利要求书、说明书或附图得出的所有特征和/或优点(包括结构细节、空间布置和方法步骤)对于本身和在多种组合中都是对本发明重要的。
附图标记列表
100 接合组件
1 接纳机构
10 接纳开口
11 支撑面
12 止动凸缘
13 端面
2 球铰链
3 铰链销
30 球螺杆
31 铰链球
32 螺纹区段
4 铰链窝
5 翼部
50 铰链面
51 柔性区段
52 弹簧元件
6 止动臂
60 铰链面
61 止动凸鼻
F 力
D 直径

Claims (11)

1.接合组件(100)，所述接合组件包括具有接纳开口(10)的接纳机构(1)和伸展到所述接纳机构(1)中的球铰链(2)，所述球铰链(2)包括具有铰链球(31)的铰链销(3)和用于容纳所述铰链球(31)的铰链窝(4)，所述铰链窝(4)具有至少两个翼部(5)，所述翼部分别具有位于内部的铰链面(50)，所述铰链面(50)与所述铰链球(31)接触并且局部地包围所述铰链球(31)，
其特征在于，所述翼部(5)分别具有可回弹的柔性区段(51)，经由所述柔性区段将相应的铰链面(50)以限定的力(F)压到所述铰链球(31)上。
2.根据权利要求1所述的接合组件(100)，其特征在于，所述接纳机构(1)具有沿周边邻接所述接纳开口(10)的支撑面(11)，所述柔性区段(51)与所述支撑面(11)相互作用。
3.根据权利要求2所述的接合组件(100)，其特征在于，通过选择所述接纳开口(10)的尺寸(D)能够预先选择所述限定的力(F)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的接合组件(100)，其特征在于，所述铰链窝(4)具有至少两个止动臂(6)，所述止动臂(6)伸展到所述接纳机构(1)中。
5.根据权利要求4所述的接合组件(100)，其特征在于，所述接纳机构(1)具有在后侧沿周边环绕所述接纳开口(10)的止动凸缘(12)，所述止动臂(6)伸展到所述止动凸缘(12)中。
6.根据权利要求4或5所述的接合组件(100)，其特征在于，所述止动臂(6)分别包括止动凸鼻(61)，所述止动凸鼻(61)分别具有位于内部的铰链面(60)，所述止动凸鼻(61)的铰链面(60)与所述铰链球(31)接触并且局部地包围所述铰链球(31)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的接合组件(100)，其特征在于，所述翼部(5)在后侧分别具有至少一个弹簧元件(52)，所述弹簧元件(52)与在所述接纳机构(1)上的环绕所述接纳开口(10)的端面(13)接触。
8.根据前述权利要求中任一项所述的接合组件(100)，其特征在于，所述铰链销(3)构造为具有螺纹区段(32)的球螺杆(30)。
9.机动车辆照明装置，具有光模块和支撑框架，其特征在于，所述光模块通过根据权利要求1至8中任一项所述的接合组件(100)被接纳在所述支撑框架上。
10.用于将光模块安装在机动车辆照明装置的支撑框架上的方法，其中，将根据权利要求1至8中任一项所述的接合组件(100)设置用于将所述光模块接纳在支撑框架上，预先选择所述限定的力(F)，利用所述限定的力将所述翼部(5)的铰链面(50)压到所述铰链球(31)上。
11.按照权利要求10所述的方法，其特征在于，通过选择所述接纳开口(10)的尺寸(D)来预先选择所述限定的力(F)。
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