專利名稱：鉸鏈件的螺栓連接的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明按照權(quán)利要求1的前敘部分，涉及鉸鏈的一種螺栓連接，特別是眼鏡架的螺栓連接。
由DE-AE1117911得知一種帶有螺栓的活動(dòng)連接，該螺栓具有一個(gè)螺栓頭，鉸鏈銷和螺紋體。為使鉸鏈產(chǎn)生柔軟的運(yùn)動(dòng)，這種接頭具有一個(gè)注塑襯套。在螺栓旋進(jìn)時(shí)，總長(zhǎng)度大于相互連接的凸耳通孔的高度的襯套縱向受到擠壓，而使襯套材料抵靠著孔表面受壓并被推擠入螺絲的螺紋線中。由于襯套伸進(jìn)螺紋線中，導(dǎo)致較大的公差，螺栓參數(shù)不能再現(xiàn)。此外，這種螺栓還有一個(gè)缺點(diǎn)是在拆卸時(shí)，螺栓從襯套中旋出，鉸鏈凸耳孔中被擠夾的襯套必須藉助工具小心地取出。因此，螺栓不能重復(fù)使用。
此外，DE-AS1224058描述了一種螺栓連接，它具有一個(gè)被塑料襯套包圍的螺栓，在這種連接中，在中鉸鏈凸耳中形成的通孔在面向上鉸鏈的開(kāi)孔上的直徑比上鉸鏈凸耳中的通孔直徑大，使螺栓在旋緊狀態(tài)時(shí)，襯套受到足夠地壓力而形成一個(gè)后連接。這里同樣在拆卸鉸鏈件時(shí)必須藉助一種工具將襯套從孔中取出。可見(jiàn)每次拆卸時(shí)必須更換襯套。再一缺點(diǎn)是，鉸鏈件中的通孔必須分別鉆孔，必要時(shí)須有螺紋，由此給這種螺栓連接帶來(lái)了較高的生產(chǎn)成本。
上述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的螺栓連接來(lái)達(dá)成。這種螺栓連接包括一個(gè)帶有螺紋的螺栓柄，該螺栓柄被具有彈性性能的襯套所包圍。襯套最好由諸如塑料的彈性材料制成。在安裝狀態(tài)時(shí)，螺栓隨著其螺栓柄穿過(guò)上鉸鏈凸耳的第一個(gè)通孔和中鉸鏈凸耳的第二個(gè)通孔，旋緊在下鉸鏈凸耳中。可見(jiàn)，第二個(gè)通孔的直徑要小于或等于第一個(gè)通孔的直徑。這種螺栓連接的特征是螺栓至少有一個(gè)用于襯套的支承面，至少有一個(gè)與螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向相對(duì)應(yīng)的接合面。在對(duì)本發(fā)明的敘述中，名詞“支承面”應(yīng)理解為通過(guò)諸如注模的方式將襯套固定于其上以及至少與之接觸或鄰接的螺栓的表面區(qū)域。名詞“接合面”理解為當(dāng)螺栓連接松開(kāi)時(shí)襯套支撐在其上的螺栓支承面的范圍，因而在螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向襯套和螺栓一起移動(dòng)并被壓出鉸鏈凸耳的通孔。所述接合面相對(duì)于螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向傾斜一個(gè)角度，這樣在螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向，至少有一個(gè)分力作用在襯套上，使襯套在通孔內(nèi)移動(dòng)。即使在螺栓連接松開(kāi)時(shí)，固定在螺栓上的襯套仍舊保持在螺栓上。通過(guò)將螺栓和襯套形成一個(gè)準(zhǔn)單件或單體功能件的形式，可使螺栓連接以一種簡(jiǎn)單的方法松開(kāi)。此外，其優(yōu)點(diǎn)還包括，帶有襯套的螺栓可重復(fù)使用，因而既使螺栓多次旋緊或旋松，仍可精確調(diào)整鉸鏈動(dòng)作。而且襯套還阻止了螺栓自行松開(kāi)。
由于第一個(gè)通孔和第二個(gè)通孔的直徑不同，這些孔就可一起生產(chǎn)；這就是說(shuō)，通過(guò)諸如鉆孔的方式在套裝于另一鉸鏈件中的鉸鏈中打造通孔，下鉸鏈凸耳也可這樣制出螺紋。將鉸鏈件套裝安置，加工出的鉸鏈凸耳的通孔還可得到很小的公差。在螺栓連接的另一個(gè)實(shí)例中，將鉸鏈件分別制造，例如采用MIM工藝(金屬注模法)，采用該工藝可使零件獲得較高的形狀和尺寸精度。
在螺栓連接的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，螺栓柄上至少有一個(gè)最好圓環(huán)形的環(huán)形槽，襯套安置在該槽中，或者說(shuō)襯套的縱向段與其嚙合。在該實(shí)施例的第一種變形方案中，從與螺栓縱向伸展相交的方向測(cè)量所得襯套的長(zhǎng)度和環(huán)形槽的寬度相等或基本相等，所以襯套完全處在環(huán)形槽內(nèi)。這里的接合面例如可通過(guò)由螺栓柄上的環(huán)形槽所形成的環(huán)形帶而形成。在該實(shí)施例的另一種變形方案中，襯套安裝在螺栓的環(huán)形槽中，使其內(nèi)徑的縱向段至少部分，最好是全部與環(huán)行槽相嚙合并充滿于其中。在這種結(jié)構(gòu)中，環(huán)形槽的寬度小于襯套的長(zhǎng)度，因而與螺栓擰松運(yùn)動(dòng)方向相配合的用于襯套的接合面，由接近螺栓螺紋的環(huán)形槽的側(cè)壁形成。在這二種變形方案中，接合面可以為同樣的大小，因?yàn)樗某叽绮皇侨Q于環(huán)形槽的寬度，而是取決于環(huán)形槽的深度及其它因素。
螺栓連接還有一個(gè)較佳實(shí)施例，其特點(diǎn)是，螺栓柄至少有一個(gè)最好是圓環(huán)形的橋體，該橋體至少部分地由襯套所包圍。該橋體最好與螺栓柄作為一個(gè)零件并在徑向凸出于螺栓柄，因而該橋體面向螺栓頭的側(cè)壁，有一個(gè)在螺栓旋松時(shí)用于支撐襯套的接合面。
螺栓連接的所有實(shí)施例具有的共同特點(diǎn)是，在螺栓連接松開(kāi)時(shí)，平行于螺栓軸向伸展方向的位移力經(jīng)過(guò)該接合面作用在襯套上，所以從螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向看，螺栓將襯套從鉸鏈凸耳的通孔中推出。按照本發(fā)明的一種改進(jìn)結(jié)構(gòu)，螺栓柄具有一個(gè)環(huán)形帶，該環(huán)形帶在旋緊狀態(tài)時(shí)安置在中鉸鏈凸耳處。在較優(yōu)實(shí)施例中，環(huán)形帶用作導(dǎo)向帶，其直徑稍小于或等于中鉸鏈凸耳中第二個(gè)通孔的直徑。特別是導(dǎo)向帶和第二個(gè)通孔間的間隙是很小的。在此實(shí)施例中，導(dǎo)向帶被很精確地導(dǎo)入第二個(gè)通孔中，從而保證在鉸鏈件上施加負(fù)荷而對(duì)螺栓施加剪切作用時(shí)，螺栓不可能傾斜。結(jié)果，在螺栓處于旋緊狀態(tài)時(shí)變形并向上和中鉸鏈凸耳施壓的襯套可能被損壞。因而該螺栓可靠地防止了螺栓的自行松開(kāi)，一旦作出了調(diào)整便不會(huì)變松并需要重新調(diào)整。在旋緊狀態(tài)，導(dǎo)向帶最好安置在第二通孔中間，由此既使在鉸鏈?zhǔn)茇?fù)荷時(shí)也可保證最佳支撐并阻止螺栓傾斜。此外，還可避免第二個(gè)通孔邊緣處的損傷，既使鉸鏈件受力較大時(shí)。
還有一種較佳螺栓連接實(shí)施例，其特點(diǎn)是，在環(huán)形槽范圍內(nèi)的螺栓柄直徑小于第二個(gè)通孔直徑。在旋緊狀態(tài)，具有環(huán)形槽的螺栓柄部分延伸入中鉸鏈凸耳的第二個(gè)通孔中，所以在沿縱向中心軸線方向旋緊操作中受到擠壓的襯套以如下方式被擠到一起，即受壓的襯套材料在軸向壓入到由第二個(gè)通孔的環(huán)形表面和具有環(huán)形槽的螺栓柄部分之間所形成的環(huán)形空間中，而且至少部分地，最好全部充滿該環(huán)形空間，在與螺栓旋緊運(yùn)動(dòng)方向相交的方向受壓的襯套材料還被壓入到上凸耳第一通孔的環(huán)形表面和螺栓柄之間以及必要時(shí)螺栓頭下端所形成的環(huán)形空腔中，由此該環(huán)形空腔同樣至少部分地由襯套材料所填滿。受壓的襯套至少壓在第一個(gè)或第二個(gè)通孔的圓周表面達(dá)一定高度，正如從螺栓旋緊的運(yùn)動(dòng)方向看，處于中鉸鏈凸耳的上側(cè)。通過(guò)將螺栓旋入更深或螺栓部分旋松改變作用在中鉸鏈凸耳上的壓力，而對(duì)鉸鏈件的運(yùn)動(dòng)作調(diào)整或作精確地調(diào)整。
此外，還有一種螺栓連接的實(shí)施例，其中，第一個(gè)通孔的圓周表面設(shè)有縱向槽，其走向與螺栓旋緊或旋松的運(yùn)動(dòng)方向平行或基本平行，并且阻止襯套圍繞其縱向中軸扭曲。在螺栓旋緊時(shí)，襯套材料壓入縱向槽中，最好超出縱向槽一定的高度。由此襯套與上鉸鏈凸耳間形成了可靠的配合從而在螺栓連接松開(kāi)時(shí)防止襯套與螺栓一起傳動(dòng)。因而當(dāng)螺栓旋松時(shí)，襯套并不隨螺栓轉(zhuǎn)動(dòng)，而僅在螺栓旋出的方向移動(dòng)，這是因?yàn)橐r套由支撐面的接合面支撐。在旋松時(shí)螺栓與襯套作相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在另一實(shí)施例中，第一個(gè)通孔環(huán)周表面設(shè)置了很多條槽間距很小的縱向槽，所述縱向槽例如可由滾紋形成。
相互插接的鉸鏈件的縱向槽最好不要采用切削的方式，而采用諸如沖壓，鍛壓或類似方法制造。在螺栓連接的另一種變形方案中，鉸鏈件最好采用MIM(金屬噴模法)工藝分別制造以以保證零件的高精度。用燒結(jié)法制造的鉸鏈件是分別制造的。特別是在螺栓連接的上述變形方案中顯示出，上鉸鏈凸耳的第一通孔的環(huán)形表面用滾紋工藝制造要優(yōu)于用MIM工藝制造。
在螺栓連接的一種較優(yōu)實(shí)施例中，襯套外徑等于或稍小第一個(gè)通孔的直徑，所以螺栓旋緊時(shí)所需的扭矩相對(duì)較小。螺栓的連接也簡(jiǎn)單容易了。當(dāng)然在另一種實(shí)施例中，襯套外徑也可大于或明顯地小于第一個(gè)通孔直徑。由諸如塑料的彈性材料制成的襯套可有著不同的形狀。在一個(gè)較佳的實(shí)施例中，襯套的橫剖面為園形或環(huán)形。當(dāng)然也可采用多邊形襯套，例如可用橫剖面為四邊形的襯套。在螺栓旋緊時(shí)，重要的是襯套至少可變形至足以使襯套材料流入中鉸鏈凸耳的通孔中且必要時(shí)至少流入第一個(gè)通孔圓周表面中的一條縱向槽中，并使襯套材料至少壓抵上鉸鏈凸耳通孔的一部分圓周表面，必要時(shí)還壓抵在中鉸鏈凸耳的上端。
螺栓連接的其它有益實(shí)施例，由其余的從屬權(quán)利要求限定。
在本實(shí)施例中，第一個(gè)通孔13的圓周表面共有四條縱向槽24(

圖1D)，這些縱向槽與通孔13的縱向中軸平行，且在此縱向槽具有楔形的橫剖面?？v向槽24貫穿整個(gè)通孔13。下面將對(duì)縱向槽24的功能作詳細(xì)說(shuō)明。
所述螺栓連接1包括一個(gè)具有螺栓頭27和一個(gè)帶有螺紋的螺栓柄29的螺栓25。螺栓柄29有一個(gè)環(huán)形槽30，由此在螺栓柄29上形成一個(gè)環(huán)形帶31，如圖1A所示，環(huán)形槽30一直延伸到螺栓頭27的下端。環(huán)形圈31設(shè)計(jì)為一導(dǎo)向圈，這就是說(shuō)，它的直徑基本上與第二個(gè)通孔15的直徑D2相等或稍小，如圖1C中螺栓25處于旋緊狀態(tài)時(shí)的圖示。此外，如圖1C所示，螺栓頭27的外徑小于第一個(gè)通孔13的直徑D1，由此在螺栓旋進(jìn)第一通孔13時(shí)，螺栓頭27位移，且部分進(jìn)入所述通孔。
螺栓柄的環(huán)形槽30和環(huán)形帶31部分不同的直徑形成了一個(gè)圓環(huán)形的接合面32，在本實(shí)施例中該接合面與螺栓25旋緊或旋松運(yùn)動(dòng)方向相交。平坦的接合面32的大小取決于螺栓柄29的環(huán)形槽30和環(huán)形帶31的直徑差。
在螺栓柄29的環(huán)形槽30中，裝設(shè)一個(gè)具有環(huán)形橫剖面，最好由一種彈性材料如塑料制成的襯套33。襯套33一端與螺栓頭27的底端相鄰接，而另一端則緊靠與螺栓旋松運(yùn)動(dòng)方向(箭頭36)相一致的接合面32。襯套33的長(zhǎng)度可設(shè)計(jì)為足以使其固定在螺栓頭27和接合面32之間，從而使其由軸向?qū)χ械牧A緊。該一件頭的襯套33在面向環(huán)形帶31的一端，沿螺紋方向有一漸縮的錐體34。這種結(jié)構(gòu)在螺栓旋緊時(shí)，使施加在中鉸鏈凸耳11上的力緩慢增加，這樣由向面向襯套33的中鉸鏈凸耳11一端進(jìn)一步增加的壓力而導(dǎo)致的中鉸鏈凸耳11的不允許的變形就可避免。
此時(shí)注模在螺栓柄29上的襯套33的長(zhǎng)度，基本上與螺栓頭27下端到環(huán)形帶31間的距離相適應(yīng)。在本實(shí)施例中，襯套33的縱向筒體部分的橫剖面為圓形，其外徑等于或稍小于第一個(gè)通孔13的直徑D1。因此，只需很小的扭矩就可將螺栓25旋入螺紋孔19中的第一個(gè)螺紋中。
在螺栓旋緊過(guò)程中，襯套33在軸向受到壓縮，其襯套材料被擠入縱向槽24中，從而使該縱向槽24中充填一定高度，如圖1C所示。襯套33在縱向槽24的軸向的壓力導(dǎo)致一種緊密配合，阻止襯套33圍繞其縱向中心軸扭動(dòng)。當(dāng)螺栓25旋緊后，螺栓連接1完全松開(kāi)，或螺栓25稍微松開(kāi)，例如為調(diào)整動(dòng)作。
下面的討論詳細(xì)解釋了螺栓連接1的工作原理，當(dāng)螺栓25旋進(jìn)螺紋19中時(shí)，襯套33進(jìn)入上鉸鏈凸耳7的第一個(gè)通孔13中。由于襯套33的外徑較小，襯套外圓周表面實(shí)際上沒(méi)有受到壓力。圖1B表示了螺栓25一直旋入螺紋孔19的位置，其時(shí)襯套33的錐端34與由通孔11、13的直徑差所形成的支承凸肩17相鄰接。在此位置環(huán)形帶處于鉸鏈凸耳11的第二個(gè)通孔15中。由此在襯套33沿縱向中軸受壓之前，二鉸鏈件3、5已相互精確地對(duì)齊了。隨著進(jìn)一步旋緊，螺栓25從圖1B所示的位置進(jìn)入圖1C所示的位置，在圖1C的位置螺栓頭27部分進(jìn)入上鉸鏈凸耳7的第一個(gè)通孔13中。襯套33的一端在螺栓頭27的下端受壓，而另一端抵著支承突肩17受壓，因而被擠緊，使沿徑向和軸向伸展的襯套材料被壓入第二個(gè)通孔15的圓周面和具有承接襯套33的環(huán)形槽30的螺栓柄29之間，所述襯套材料完全填滿該環(huán)形槽。此外，襯套33壓向經(jīng)階梯孔(通孔13、15)形成的支承突肩17上，從而壓向中鉸鏈凸耳11的上端，并被壓進(jìn)上鉸鏈凸耳7的第一通孔13中的縱向槽24中，并抵壓位于縱向槽24之間的第一個(gè)通孔13的圓周表面。因?yàn)橐r套材料33是由一種易變形的彈性材料制服成，螺栓頭27部分填入襯套33中，該襯套33座在支承突肩17上并填塞第一通孔13的一部分。這樣襯套33便以襯套材料流到螺栓頭27的外側(cè)和第一個(gè)通孔圓周表面間所形成的環(huán)形空腔而變形。此外，如圖1C所示，在旋緊狀態(tài)，環(huán)形帶大約位于中凸耳11的中央，因而施加在鉸鏈件3、5上的外力，輸入螺栓25的環(huán)形帶31并由其吸收而使螺栓25不會(huì)傾斜。
在本實(shí)施例中，在螺栓旋緊運(yùn)動(dòng)方向旋緊時(shí)，襯套33在其施加于在第二個(gè)通孔15的圓周表面和第一個(gè)通孔13的圓周表面的壓力的方向與旋緊方向相交。另外，與螺栓旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)方向一致的力通過(guò)支撐凸肩17施加于中鉸鏈凸耳11的上端。在本案中，經(jīng)襯套33施加到中鉸鏈凸耳11上的作用力，彼此垂直，使鉸鏈件的運(yùn)動(dòng)得到調(diào)整。螺栓25旋得愈緊，施加到中鉸鏈凸耳11上的作用力就愈大。而當(dāng)螺栓部分旋松時(shí)，該力減少，以此提供一種柔性運(yùn)動(dòng)。當(dāng)螺栓25旋緊后，襯套33按上述方式變形并被擠入由鉸鏈件3、5和螺栓25間所形成的不同空腔中，通過(guò)螺栓的旋緊或旋松可精確地調(diào)整所述運(yùn)動(dòng)。此外，通過(guò)襯套33沿縱向中軸方向的壓力，阻止了螺栓的自行松脫。運(yùn)動(dòng)的調(diào)整和螺栓的保護(hù)通過(guò)上述圖1A至1D所述的螺栓連接1達(dá)到。
在旋緊狀態(tài)，雙片鉸鏈件3和襯套33間緊密地配合(縱向槽24)使襯套33總是隨雙片鉸鏈件3及螺栓25旋轉(zhuǎn)。本螺栓連接1的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，僅有很小的轉(zhuǎn)矩從單片鉸鏈件5傳遞至螺栓25上。螺栓連接1還可用于鉸鏈凸耳特別薄的鉸鏈件。
當(dāng)螺栓連接1松開(kāi)時(shí)，螺栓柄29的接合面32用作襯套33的支座，由于其與縱向槽24間緊密地配合而阻止其繞著縱向中軸轉(zhuǎn)動(dòng)。既使螺栓25松開(kāi)后，襯套33和縱向槽24間也總保持這種固定配合，這里，因?yàn)橐r套是塑性的，當(dāng)螺栓25第一次完全旋緊時(shí)，襯套至少在其截面發(fā)生不可逆的形變。在旋松時(shí)，襯套33的一端朝著螺栓頭27支撐在運(yùn)動(dòng)方向與螺栓25的運(yùn)動(dòng)方向(箭頭36)對(duì)應(yīng)的接合面32上，以致襯套33沿螺栓25旋松運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)。這樣襯套33便從鉸鏈件的通孔中被擠出，借助接合面32，阻止襯套33旋入螺栓25的螺紋中。
另一種未圖示的螺栓連接1的實(shí)施例中，襯套33僅作彈性變形，使螺栓松開(kāi)后，其與鉸鏈件3的固定配合重新恢復(fù)。
圖2A至2D表示螺栓連接另一種實(shí)施例的各個(gè)視圖。圖中凡與圖1A至1D中相同的零件均以相同的標(biāo)號(hào)表示。下面僅對(duì)不同處作詳細(xì)說(shuō)明。螺栓25在其螺栓頭27的下端有一個(gè)圓柱形軸肩37，它的直徑在本案中約與襯套33的外徑相同。襯套33安置在螺栓29中的環(huán)形槽30中，在螺栓旋緊時(shí)，襯套的一端由圓柱形軸肩37支撐，而在螺栓旋松時(shí)，它的另一端由環(huán)形帶31的接合面32支撐。在完全旋緊狀態(tài)(圖2C)時(shí)，螺栓頭27的下端35座壓在雙片鉸鏈件3的上端面39和上鉸鏈凸耳7上。為在螺栓旋緊或旋松運(yùn)動(dòng)方向增加作用在襯套33上的壓力，可通過(guò)螺栓繼續(xù)旋緊，而使螺栓頭27至少在上鉸鏈凸耳7的邊緣部份壓入該上鉸鏈凸耳。由此可縮小圓柱形軸肩37和階梯孔支承突肩17之間的距離，導(dǎo)致作用到襯套33上的力的增加。例如圖2A至2C所示的螺栓25采用薄壁鉸鏈。
圖3A至3D表示螺栓連接1的第三種實(shí)施例的各個(gè)視圖，螺栓25僅在圖3C和3D旋緊狀態(tài)中表示。所有與前述圖中的零件一致的，則以相同的符號(hào)表示，以便與前述內(nèi)容相對(duì)照。在上鉸鏈凸耳7的第一個(gè)通孔13的圓周表面設(shè)置4條直向與第一個(gè)通孔13的縱向中軸平行的縱向槽24，所述縱向槽用諸如沖壓或精壓的非切削法加工，最好鉸鏈件3、5彼此配合。從鉸鏈上端39處的第一個(gè)通孔13的圓周面的截面形變，其結(jié)果是在面向中鉸鏈凸耳11的通孔13的邊緣至少形成一個(gè)沿該通孔13的徑向延伸的凸起41。在本案中位于支承突肩17之上，最好有多個(gè)凸起41，對(duì)于襯套33來(lái)說(shuō)，如同扣爪。
圖4A至4D表示螺栓連接1的另一種實(shí)施例的各個(gè)視圖。凡與以前圖中相同的零件均以相同的符號(hào)表示，以便對(duì)照前述說(shuō)明。上鉸鏈凸耳7的第一個(gè)通孔13中，其直徑與中鉸鏈凸耳11的第二通孔15相同，在面向中鉸鏈凸耳11的一側(cè)形成了沉孔43，該沉孔向上鉸鏈凸耳7的中間延伸。此外，在本實(shí)施例中，第一個(gè)通孔13的圓周表面共設(shè)了三條縱向槽24，采用如沖壓的方式形成扇形，見(jiàn)俯視圖(圖4B)。所述三條縱向槽24的大小相同，其走向與螺栓旋緊和旋松運(yùn)動(dòng)方向平行，這就是說(shuō)它們與通孔13以相同角度延伸。所述縱向槽24以星形排布；也就是它們安置在第一通孔13的圓周表面，彼此相距120°。所述縱向槽24形成三個(gè)扇形壁45，如俯視圖所示。參照?qǐng)D4A，扇形壁45的上側(cè)面47向螺栓旋緊和旋松運(yùn)動(dòng)方向傾斜。此處的傾斜角約與襯套33的錐體34相等，以此在襯套33和扇形壁45之間形成平滑接觸而不使襯套產(chǎn)生變形(圖4C)。縱向槽24的數(shù)量也即扇形壁45的數(shù)量是可改變的，在另一種實(shí)施例中其數(shù)量可以是二個(gè)或多于三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或六個(gè)。
在圖4A至4D所示的實(shí)施例中，襯套33在其朝著螺栓頭27的一端有一個(gè)增大的直徑，該直徑約等于沉孔43的直徑和螺栓頭27的直徑。與大直徑區(qū)相鄰的是一個(gè)小直徑區(qū)，其直徑稍大于環(huán)形帶31的直徑。在螺栓25旋緊時(shí)，襯套33通過(guò)螺栓頭27的下端支撐在其大直徑一端，而它的另一端壓在扇形壁45的上端47上。因此，襯套33是這樣受壓的即通過(guò)將襯套材料從上沿其軸向壓入縱向槽24中以對(duì)襯套33提供抗扭保護(hù)，而且還壓入中鉸鏈凸耳11的第一通孔15和螺栓29的園形表面間的環(huán)形空腔中。由于第一個(gè)通孔13和第二個(gè)通孔15具有相同的直徑，因此僅在縱向槽24的范圍內(nèi)通過(guò)襯套33向中鉸鏈凸耳11的上端39施加力。此外，襯套材料—在螺栓連接1的所有其它實(shí)施例中—至少壓入通孔13、15的部分圓形表面中。
按照?qǐng)D4A至4D所示的螺栓連接1的鉸鏈件3、5，其優(yōu)點(diǎn)是，可使用常規(guī)螺栓，特別對(duì)于驗(yàn)光配鏡師較便利。
圖5A和圖5B表示螺栓連接1的第五種實(shí)施例的一個(gè)局部剖面圖和一個(gè)俯視圖，與圖1A至1D所述的實(shí)施例不同處僅在于，在上鉸鏈凸耳7中的第一個(gè)通孔13中有著大量的縱向槽24，這些槽的伸展方向與螺栓旋緊和旋松運(yùn)動(dòng)方向平行。由于縱向槽24彼此間僅有很小的間距，因而形成了滾紋49，在螺栓旋緊時(shí)襯套材料壓向或流向其中，形成一種固定配合。在一種較優(yōu)的實(shí)施例中，鉸鏈件3、5系用MIM工藝制成。
圖6表示螺栓連接1的第六種實(shí)施例的一個(gè)橫截面圖，這種螺栓連接包括一個(gè)三片鉸鏈件51和一個(gè)雙片鉸鏈件53，這二個(gè)鉸鏈件相互插接，并用一個(gè)螺栓25將彼此連接起來(lái)。凡與以前圖中相同的零件，用相同的符號(hào)表示，以便對(duì)照前述附圖描述。該中鉸鏈凸耳11A、11B和11C位于上鉸鏈凸耳7和下鉸鏈凸耳9之間。主要用作導(dǎo)向帶的環(huán)形帶31，在螺栓25完全或基本完全旋緊時(shí)，處入中鉸鏈凸耳11A、11B和11C中，并有一對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度。這樣螺栓25在鉸鏈凸耳通孔中的傾斜情況便被排除了，所以施加在鉸鏈件51、53上的力不會(huì)傳遞到螺栓25的襯套33上，從而免除襯套33受到損傷并削弱其作用。
圖7表示螺栓25的另一種實(shí)施例，其中所安裝的襯套33由一種彈性材料制成。螺栓柄29具有一個(gè)環(huán)繞的環(huán)形橋體55，該橋體完全被襯套33所包圍。趄著螺栓25的螺紋方向，襯套33呈錐形縮小，部分覆蓋了環(huán)形帶31的支承面，該環(huán)形帶在螺栓25處于旋緊狀態(tài)時(shí)，至少處于一個(gè)中鉸鏈凸耳中。在螺栓連接松開(kāi)時(shí)，襯套33支撐在接合面32上，以致襯套33由螺栓從鉸鏈件中壓出，這時(shí)接合面32在圓環(huán)形橋體55的上端56形成。橋體55為襯套33提供了一個(gè)相對(duì)較大的支撐面，并保證了襯套33在螺栓柄29上的安全止擋。當(dāng)襯套33隨螺栓25旋緊而受擠壓時(shí)，螺栓頭27的下端面35和橋體55下端面57分別形成一個(gè)支座，阻止襯套33受壓。
圖8表示螺栓25的再一種實(shí)施例的一個(gè)側(cè)視圖，其螺栓柄29上有一個(gè)環(huán)形槽30，其寬度——從與螺栓25縱向伸展方向相交的方向看——小于襯套33的長(zhǎng)度。螺栓柄29中的環(huán)形槽30中充滿了襯套材料而形成緊密的配合。按照?qǐng)D8所示，環(huán)形槽30的下壁面59形成了接合面32，螺栓旋松時(shí)襯套33支撐在該面上。
按照?qǐng)D7和圖8所示的螺栓25的實(shí)施例，無(wú)須更換鉸鏈件便可使用在圖1至圖6所表示的螺栓連接1的實(shí)施例中。
圖9A和9B分別表示使用在圖4A至4D所示的鉸鏈件3、5中的螺栓25的另一種實(shí)施例的一個(gè)視圖。螺栓25上安置的襯套33有多個(gè)空隙61。在本實(shí)施例中共有三個(gè)空隙，這些空隙朝襯套33的正面63打開(kāi)，該襯套33面向螺栓25的螺紋方向?？障?1的內(nèi)輪廓與上鉸鏈凸耳7(圖4A至4D)扇形壁45的外輪廓相符，所以在旋緊狀態(tài)時(shí)，扇形壁45處于空隙61中。在本實(shí)施例中，襯套33在旋緊過(guò)程開(kāi)始時(shí)便與螺栓25一起轉(zhuǎn)動(dòng)，直到襯套移動(dòng)到上鉸鏈凸耳7中的第一個(gè)通孔13的扇形壁45上，從而使扇形壁45與襯套33的空隙61嚙合，進(jìn)而阻礙襯套33隨螺栓25繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。襯套33藉助扇形壁45而阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)，其一端抵靠螺栓頭27的下端，當(dāng)螺旋25繼續(xù)旋緊時(shí)，通過(guò)螺栓在螺栓旋緊運(yùn)動(dòng)方向移動(dòng)。襯套33實(shí)際上如蓋放在上鉸鏈凸耳的扇形壁45上的一個(gè)帽子，其空隙61特別大，而使這種置放基本上無(wú)力作用。襯套33直到移至扇形壁45上，例如襯套33被壓抵在支承凸肩17上時(shí)它才受壓，并被夾持在與支撐凸肩與螺栓頭下端之間。本實(shí)施例中特別有益的是僅須施加很小的力便可防止襯套33轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)橐r套材料不須從上面壓入第一個(gè)通孔13的圓形表面中的縱向槽24中，例如在按照前述附圖中所描述的螺栓連接1的情況中。
圖10A表示螺栓25的另一種實(shí)施例，名為柱塞，沒(méi)有彈性襯套33。螺栓25有一個(gè)環(huán)繞的環(huán)形槽30，直接上螺栓頭27的下端面35相鄰接。圖10B所示為帶有一個(gè)注模襯套33的螺栓25。該襯套33為沒(méi)有錐度的圓柱體。襯套33的外徑小于螺栓頭27的外徑，但大于環(huán)形帶31的直徑。
圖11A和11B分別表示螺栓連接的另一種實(shí)施例的一個(gè)縱剖面圖和一個(gè)俯視圖。凡與前述附圖中相同的零件均以相同的符號(hào)表示，以便參照?qǐng)D1至10B說(shuō)明?？梢钥闯錾香q鏈凸耳7有四條縱向槽24，這些縱向槽從該鉸鏈上端導(dǎo)入第一個(gè)通孔13的圓形表面內(nèi)，如圖3A至3D所描述的螺栓連接1的實(shí)施例。一個(gè)凸起41，作用如同一個(gè)扣爪，由上鉸鏈凸耳7的擠出材料形成以對(duì)應(yīng)長(zhǎng)槽，且該凸起位于中鉸鏈凸耳11的上端。此外，一個(gè)斜面43從該鉸鏈上端延伸至第一個(gè)通孔13中。該斜面43的底部約在上鉸鏈凸耳的中部。
中鉸鏈凸耳11的第二個(gè)通孔15中也有一個(gè)從中鉸鏈凸耳的上端導(dǎo)入的斜面43′，斜面43′的形狀和深度的選擇使得雖然第一個(gè)和第二個(gè)通孔11、13的直徑不同，但在單片鉸鏈件的上端沒(méi)有形成支承突肩支座。反而支承突肩17與水平線形成一個(gè)與斜面43′形狀相符的角度。
圖11C表示按圖11A和11B中的螺栓連接1的一個(gè)放大的局部裝配剖面圖，其中螺栓旋入了螺紋孔19中。螺栓25的結(jié)構(gòu)與圖10A和10B所示的螺栓實(shí)施例相符。從圖11C可看出，螺栓25旋進(jìn)時(shí)，與螺紋孔19在斜面43和43′以及凸起41處鄰接的襯套33被擠壓，使襯套材料擠入縱向槽24和擠入螺栓25和上及中凸耳7、11的第一和第二通孔13、15之間的間隙中。這里鉸鏈的無(wú)間隙運(yùn)動(dòng)的調(diào)整是靠與水平面成一角度的斜面43′來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)軸向受壓，襯套33將彈性力作用在螺栓頭27的下端35，阻止螺栓25自行松開(kāi)。
本發(fā)明的主體是螺栓25對(duì)上述鉸鏈提供一種均勻持久的作用。顯然，鉸鏈運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性是可以較準(zhǔn)的且既使經(jīng)歷幾千次作用后仍可保持近似穩(wěn)定。很明顯，當(dāng)螺栓連接1自動(dòng)旋緊時(shí)，鉸鏈作用范圍很小，在較佳實(shí)施例中，這種范圍在5Ncm之內(nèi)。在一較佳實(shí)施例中，最小的鉸鏈作用約為2Ncm，而最大的鉸鏈作用約為7Ncm。顯而易見(jiàn)，按照本發(fā)明的螺栓25當(dāng)為間隙配合鉸接時(shí)，其作用范圍為2Ncm至3Ncm，而當(dāng)緊配合鉸接時(shí)，為5Ncm至6Ncm。
此外，已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的螺栓連接1中的螺栓25不可能自行松開(kāi)，例如鉸鏈運(yùn)動(dòng)在20,000次后，仍然有一個(gè)約為2Ncm的松動(dòng)扭矩。
按照本發(fā)明的螺栓25對(duì)鉸鏈接頭的間隙可補(bǔ)償?shù)?.06mm。因而既使對(duì)配合較差或是低劣配合的單件產(chǎn)品，也可使鉸鏈運(yùn)動(dòng)獲得很好的和精確的調(diào)整。按照本發(fā)明的螺栓25在塑料座中也能順利地使用。
參照附圖，螺栓連接1的所有實(shí)施例的特征尤其在于其高度的功能可靠性，防止螺栓連接自行松開(kāi)和對(duì)鉸鏈運(yùn)動(dòng)的調(diào)整。此外，所述螺栓和襯套相連接成一個(gè)整體，可重復(fù)使用若干次。
附圖中說(shuō)明的螺栓連接1的特征是，從軸向也即在螺栓旋緊或旋松運(yùn)動(dòng)方向來(lái)看，提供了一種襯套和螺栓的連接。在螺栓旋緊和旋松時(shí)，襯套隨著螺栓沿軸向運(yùn)動(dòng)。螺栓可同時(shí)相對(duì)襯套自由地移動(dòng)，使和螺栓和襯套之間可產(chǎn)生如上所述的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另一方面，專門(mén)設(shè)計(jì)的容納螺栓特別是容納襯套的通孔，使襯套防轉(zhuǎn)有了保證。通過(guò)縱向槽所提供的防轉(zhuǎn)保護(hù)，最好通過(guò)附加的從外側(cè)卡入襯套材料而嚙合的徑向凸起，阻止襯套轉(zhuǎn)動(dòng)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)防止螺栓無(wú)意地或異常地松開(kāi)，保證了螺栓的高度安全。
權(quán)利要求
1.鉸鏈件(3、5)的螺栓連接(1)，特別是眼鏡框的螺栓連接，包括一個(gè)橫穿過(guò)彼此插接的鉸鏈件的螺栓(25)，所述鉸鏈件包括一個(gè)上鉸鏈凸耳、一個(gè)下鉸鏈凸耳及至少一個(gè)中鉸鏈凸耳(7、9、11)，該螺栓包括一個(gè)螺栓頭(27)和一個(gè)螺栓柄(29)，該螺栓柄穿過(guò)上鉸鏈凸耳(7)中的第一通孔(13)和中鉸鏈凸耳(11)中的第二通孔(15)，藉助螺紋使螺栓柄旋入下鉸鏈凸耳(9)中，該螺栓還有一個(gè)包圍著螺栓柄(29)的具彈性的襯套(33)，在螺栓旋緊狀態(tài)，該襯套與上和中鉸鏈凸耳(7、9)相互配合，由此第二通孔(15)的直徑(D2)小于或等于第一個(gè)通孔(13)的直徑(D1)，其特征在于，螺栓(25)至少具有一個(gè)用于襯套(33)的支承面，和至少一個(gè)與螺栓(25)旋松運(yùn)動(dòng)方向?qū)R的接合面(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的螺栓連接，其特征在于，螺栓柄(29)至少有一個(gè)圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的環(huán)形槽(30)，襯套(33)安置在其中或襯套的縱向段與其相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的螺栓連接，其特征在于，螺栓柄(29)至少有一個(gè)圓環(huán)形結(jié)構(gòu)的橋體(55)，它至少部分地被襯套(33)所包圍。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，螺栓柄(29)有一個(gè)環(huán)形帶(31)，當(dāng)螺栓處于旋緊狀態(tài)時(shí)，該螺栓柄位于中鉸鏈凸耳(11、11A、11B、11C)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的螺栓連接，其特征在于，環(huán)形帶(31)用作導(dǎo)向帶。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，形成的襯套(33)——從與螺栓(25)縱向延伸相交方向看——其結(jié)構(gòu)至少部份凸出于環(huán)形帶(31)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，螺栓柄(29)在環(huán)形槽(30)范圍內(nèi)的直徑小于第二通孔(15)的直徑(D2)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，在第一個(gè)通孔(13)圓周表面至少設(shè)有一條縱向槽(24)，其走向與螺栓(25)旋緊和旋松運(yùn)動(dòng)方向相平行或基本平行，防止襯套(33)轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的螺栓連接，其特征在于，在第一個(gè)通孔(13)的圓周表面至少設(shè)有2條尤其是大小相等的縱向槽(24)，所述圓周表面(45)上的扇形壁(45)位于該縱向槽(24)之間，最好基本上與縱向槽(24)大小相同。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，襯套(33)一端抵著環(huán)形帶(31)直接支撐在螺栓頭(27)的底端(35)上或圓柱形軸肩(37)上。
11.按照前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，螺栓頭(27)的直徑或軸肩(37)的直徑小于第一通孔(13)的直徑(D1)。
12.按照前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，襯套(33)在螺栓旋緊狀態(tài)的變形是以襯套材料被壓入螺栓柄(29)和第二通孔(15)間所形成的環(huán)形空間，和/或螺栓頭(27)和軸肩(37)間的空腔，和/或至少壓入一條縱向槽(24)中而達(dá)成的。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，襯套(33)具有一個(gè)環(huán)形橫截面，在其與螺栓頭(27)相對(duì)的一端部，必要時(shí)在朝向螺紋方向有一漸縮的錐段。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，襯套(33)在其朝向螺紋的一端至少有一個(gè)用于承納扇形壁(45)空隙(61)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的螺栓連接，其特征在于，第二個(gè)通孔(15)具有一環(huán)形橫截面，必要時(shí)在朝著螺栓頭(27)的開(kāi)口端為漸縮錐形(斜面43′)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉸鏈件的螺栓連接,特別是眼鏡框的螺栓連接,它包括一個(gè)橫穿過(guò)彼此插接的鉸鏈件的螺栓,所述鉸鏈件包括一個(gè)上鉸鏈凸耳、一個(gè)下鉸鏈凸耳及至少一個(gè)中鉸鏈凸耳。該螺栓具有一個(gè)螺栓頭和一個(gè)螺栓柄,該螺栓柄穿過(guò)上鉸鏈凸耳中的第一通孔和中鉸鏈凸耳中的第二通孔,藉助螺紋使螺栓柄旋入下鉸鏈凸耳中。本發(fā)明的螺栓連接還包括一個(gè)包圍著螺栓柄的具有彈性的襯套,在螺栓處于旋緊狀態(tài)時(shí),該襯套與上和中鉸鏈凸耳相互配合,由此第二通孔的直徑(D2)小于或等于第一個(gè)通孔的直徑(D1)。本螺栓連接的特征是,螺栓(25)至少具有一個(gè)用于襯套(33)的支承面,和至少一個(gè)與螺栓(25)旋松運(yùn)動(dòng)方向?qū)R的接合面(32)。
文檔編號(hào)F16B35/04GK1360684SQ00809945
公開(kāi)日2002年7月24日 申請(qǐng)日期2000年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月9日
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