连接件 【技术领域】
本发明涉及一种用于可释放地将第一元件与第二元件连接的连接件，例如，具有操作件的调制器。本发明尤其涉及用于可释放地将车辆中的执行机构联动装置与踏板连接的连接件。
背景技术
通过适当的连接件联接或可释放地连接两个元件是许多机械工程领域中的问题。车辆的结构属于这种领域。这里，通常施加到制动器或离合器踏板上的作用力并且由此产生的转矩分别通过可移动连接的连杆联动装置或调制器传送到制动器或离合器系统。这种可释放连接具有以下优点：两个连接元件的移动方向能够转变，传送的转矩和作用力能够通过利用杠杆的原理改变并且安全方面通过直接操作的技术件而被考虑。飞机结构或一般机械工程也是需要两个可动元件可释放连接的应用领域。
下面的基本要求尤其必须满足，因为在车辆结构领域中应用连接件。在将连接件用于连接制动踏板与制动器联动装置的情况下，需要稳定，耐磨以及耐久的结构，该结构在机动车辆的整个寿命期间传送可观的压缩和拉伸应力的循环载荷。稳定性一方面通过协调确定的和非确定的连接实现，且另一方面通过利用具有加强件的诸如塑料材料的适当材料实现。
此外，人们期望连接件产生地连接用较低的技术和较少的时间不用力地可连接并且可再次释放。如果连接件由具有有限的结构复杂性的元件组成，这才仅仅可能。考虑上述方面，生产成本以及组装和拆卸连接件和使用连接件期间的后来的组装成本分别能够降低，由此提供可获利的并且技术上有用的连接件。
现有技术提供了不同实施方式的连接件，其特点是在超过几倍用于产生连接的组装力的载荷下具有一定的稳定性。
根据文件DE 198 13 721，连接件可以包括例如下面的布置。第一元件具有球形的头部，该头部被形状为容纳球形头部的拱顶形滑轨容纳。在球形头部分别插入或安装在滑轨中期间，球形帽开口区域中的滑轨的横向侧被压开并且在球形头部已经完全插入滑轨中之后再次关闭。以这种方式产生球形头部和滑轨之间的确定的(positive)和非确定的(non-positive)连接。该滑轨在其外侧包括两个弹性延伸部分，该弹性延伸部分在其与球形头部相对的侧面具有咬合钩状凸起。具有咬合钩状凸起的弹性延伸部分提供永久连接并且如果具有球形头部的滑轨滑到用于产生确定连接的第二元件(接受器)中通过接合在其中而提供与第二元件的闭锁。第二元件周边包围滑轨并且以这种方式防止拱顶形滑轨的弯起以及球状头部的脱开。第二元件中的适当形状的凹状件便于滑轨和第二元件之间的连接。以这种方式，通过沿拱顶形滑轨的方向移动球形头部产生具有与连接同时接合的连接。该连接件经受住垂直于连接件的组装方向作用的机械载荷，由此这些机械载荷能够远远超过机械组装力。
文件DE 199 18 911提供了到那时所知道的进一步发展并且对连接件的说明。在该连接件中，具有滑轨的咬合钩状凸起的弹性延伸部分如此形成，即它们在第二元件的一侧伸出，即，当滑轨设置在并且接合在第二元件中时凸起。不过，滑轨通过手工按压凸起的端部而不用任何额外的工具就能与第二元件分开。因此，提供一种连接件，该连接件能够手工组装以及释放，但是能够经受住高机械载荷。
此外，滑轨通过其用于第一元件的球形头部的拱顶形凹状件以及通过用于在第二元件中闭锁的弹性延伸部分同时提供固定和闭锁装置。为了能够实现弹性延伸功能滑轨的材料可弹性变形。然而机械可变形能力又会引起滑轨在机械载荷作用下变形。尽管滑轨变形，但是由于如现有技术中所述连接元件的机械载荷垂直于组装方向作用，因此不会引起球形头部与滑轨的分开并且从而不会引起连接件的失效。
然而，根据前面的说明已经注意到，在已知的连接件的试用期间仅仅出现垂直于组装方向的作用力。严格地说，在预期的使用期间载荷实质上垂直于第一元件的组装方向作用，第一元件在组装期间与拱顶形滑轨一起移动到第二元件中。从而，在已知的连接件中沿组装方向的保持力不必并且不较高。此外，已知连接件的结构不适合于沿组装方向作用的机械载荷，因为滑轨材料的弹性变形会导致承载区域很快磨损并且由此导致球形头部的分开。
最后，咬合钩状闭锁装置在沿组装方向作用机械载荷期间用作连接件的支撑部分。然而，该支撑面积太小，以至不能经受住永久张力或拉伸/压缩交变载荷。
本发明要解决的问题是提供用于两个元件的连接件，该连接件能够永久地经受住平行于组装方向的机械载荷。从而连接件将具有简单的结构以及由低成本材料制成。
本发明解决的与已知连接件有关的进一步的问题是连接件包括高稳定性并且仍然可容易释放，而不会对稳定性和寿命造成负面影响。
【发明内容】
上述问题通过独立权利要求1和9的主题实现。
具体地说，本发明涉及用于连接第一部分与第二部分的连接件，所述连接件包括与所述第二部分连接的连接装置；布置在所述连接装置中并且可以从装配位置移动到安装位置的滑轨，其中所述滑轨以这样的方式构造，即它能够容纳所述第一部分的紧固端部并且在将所述滑轨与所述紧固端部一起移动到所述安装位置中之后通过杆状倾斜机构可移动并且可释放地闭锁所述紧固端部。
根据本发明的连接件由两部分形成，其中根据本发明的优选实施方式，一个连接装置刚性地安装在第一部分中或者它一体形成在第一部分中。为了将第一部分与包括紧固端部的第二部分连接，根据本发明，使用滑轨。该滑轨如此构造，即它能够容纳第二部分的紧固端部并且它能够固定在所述连接装置中。所述第二部分紧固端部的接纳和闭锁通过杆状倾斜机构进行，所述杆状倾斜机构能够可移动地并且可释放地闭锁和固定具有不同形状和尺寸的紧固端部。所述第二端部紧固端部的安装通过将所述滑轨从装配位置移动到安装位置进行。在该安装位置，滑轨固定在所述连接装置中并且所述紧固端部固定在所述滑轨中。在滑轨不损坏的情况下，所述滑轨能够再次从连接装置释放并且由此第一和第二部分之间的整个连接也可以释放。
根据本发明的优选实施方式，所述滑轨的所述杆状倾斜机构以两个阶段通过第一杆和第二杆将所述第一部分的紧固端部闭锁在所述安装位置中。
根据本发明的优选实施方式，在一端所述中空圆筒形滑轨包括至少两个不同的杆状结构，所述杆状结构形成用于两阶段倾斜机构的基础。这些杆呈现不同的径向延伸并且以这种方式它们实现紧固端部的两阶段闭锁。当将滑轨从所述装配位置移动在所述紧固位置中时，所述杆状结构有助于如下事实，即，使所述紧固端部容纳在其中的空间较小并且以这种方式该空间围绕并且闭锁所述紧固端部。
根据本发明的进一步优选实施例，所述滑轨能够容纳并且闭锁具有不同形状和尺寸的紧固端部。
根据本发明的滑轨包括在装配位置的足够大的开口，从而具有不同形状和尺寸的紧固端部能够容纳在其中。首先所述滑轨从所述装配位置到所述紧固位置的移动导致该开口的具体最小化并且以这种方式到围绕限定的体积。在该体积内，紧固端部的球形，金字塔形，立方体以及其它可想象的结构能够被容纳并且由此有效地被闭锁。所述闭锁通过滑轨的内部形状适合于被容纳的紧固端部的形状而被支撑。因此，球形紧固端部和适当形状的滑轨用于提供具有许多自由度的连接。具有其它形状或结构的紧固端部用于提供例如没有自由度的轴向连接。
基于本发明的进一步的优选实施例，所述杆状倾斜机构确保所述紧固端部从所述滑轨的安全释放。
包含所述紧固端部的所述滑轨一从所述装配位置移动在所述紧固位置中，根据本发明的所述杆状倾斜机构的两个不同杆状结构就支撑在所述连接装置中。在该紧固位置中，至少一个所述杆状结构的作用如支撑在连接装置的弹簧一样。所述杆状结构的弹簧力由所述滑轨的材料和由所述杆状结构的尺寸确定。在所述第一部分或统称通过根据本发明的所述连接件的连接机械过载的情况下，所述弹性杆状结构可以屈服并且以这种方式所述第一部分的紧固端部可以从所述滑轨释放。以这种方式实现紧固端部的安全释放。
根据本发明进一步的实施方式，所述紧固端部形成为球状或卵状并且所述滑轨具有与所述紧固端部相应的形状。
为了确保由根据本发明连接件连接的所述部分的有限可移动性，根据本发明的所述第一部分的所述紧固端部形成为球状或卵状。通过所述滑轨实现的可移动性以及确定连接如此被支持，即所述滑轨具有与所述第一部分紧固端部相应的形状。
根据本发明的进一步的优选实施方式，所述滑轨通过闭锁机构闭锁在所述连接装置中，其中所述闭锁机构包括至少两个闭锁钩。
本发明还提供一种用于连接踏板和执行机构或类似元件的连接件，所述连接件包括与所述踏板连接的连接装置以及布置在所述连接装置中且可从装配位置移动到紧固位置的滑轨；其中所述滑轨通过闭锁装置以及解锁装置能够可释放地与所述连接装置连接。
根据本发明的优选实施方式，例如，在机动车辆的制造中所述连接件用于连接踏板和执行机构。基于车辆生产中的简化，使用模块结构，其中利用根据本发明的连接件通过几个步骤其实际上有效地连接例如踏板和执行机构。根据本发明的优选实施方式，所述滑轨通过闭锁和解锁装置固定在所述连接装置中，其中所述连接装置依次安装在所述踏板中。由于根据本发明的优选实施方式连接是可释放的，因此连接件并且由此整个连接能够释放，以便例如进行修理。
根据优选实施方式，所述滑轨如此构造，即它能够容纳所述执行机构的紧固端部并且在包含所述紧固端部的同时移动到所述紧固位置中之后其通过杆状倾斜机构可移动并且可释放地闭锁所述紧固端部。
根据本发明的进一步的优选实施方式，在指向所述连接件装置的所述滑轨端部的壁分开成至少两个杆状弹性壁部分，所述杆状弹性壁部分包括至少一个解锁装置以及至少一个闭锁装置。
根据本发明的优选实施方式，所述滑轨通过杆状弹性比部分闭锁在所述踏板的所述连接装置中。这些壁部分包括可以由不同形状实现的解锁装置和闭锁装置。此外可以想象根据本发明的解锁装置可手动或可通过工具释放。
根据本发明的进一步的优选实施方式，所述闭锁装置由位于所述壁部分的径向外壁上的咬合钩形成，并且所述解锁装置由沿所述滑轨的纵向方向延伸超过所述咬合钩的一段所述壁部分形成。
根据本发明通过将咬合钩用作闭锁装置和解锁装置，所述滑轨可释放地安装在踏板的所述连接装置中。为了实现所述连接件的空间节省结构，根据本发明的优选实施方式，所述闭锁装置布置在所述壁部分的径向外壁。所述解锁装置沿所述滑轨的轴向方向延伸超过所述咬合钩。一方面，可以想象这些解锁装置还延伸超过所述踏板中的所述连接装置，从而它能够在该位置手动释放。另一方面，还可以想象所述解锁装置与所述连接装置一起终止，以便在该位置通过工具释放它们。
根据本发明进一步的优选实施方式，所述连接件在一侧包括用于容纳所述滑轨的开口并且所述连接件在与所述开口相对的一侧包括至少两个用于容纳所述滑轨的所述壁部分的开口，以及用于固定在所述踏板的至少一个固定装置。
根据本发明的优选实施方式，所述开口的边缘是锐边，以便它们支撑所述闭锁装置。
【附图说明】
下面在附图中示例性地示出本发明的优选实施例：
图1是根据本发明的连接件的单个元件；
图2(a)是根据本发明的与所述滑轨位于装配位置或初始位置的优选实施例对应的连接件的剖视图；
图2(b)是所述滑轨位于紧固位置或已装配位置的根据图2(a)所示的本发明的连接件的剖视图；
图3是机动车辆的模块踏板系统，其中制动器和离合器踏板通过根据本发明的连接件与其执行机构联动装置连接。
【具体实施方式】
下面参照附图详细描述本发明的优选实施例。
参照图1，根据本发明的用于连接第一部分11(优选是制动器或离合器联动装置)与第二部分20(优选是踏板)的连接件40、60包括连接装置40以及布置在所述连接装置40中的滑轨60。所述滑轨60用于接纳所述第一部分10的固定端部30，以便随后闭锁在所述连接装置40中。
根据本发明所述连接装置40优选由一个件形成并且由壳体40形成，所述壳体40连接到所述第二部分20或者一体形成在其中。根据本发明的第一个实施例可以如此构造所述连接装置40，即它能够可闭锁地容纳在所述滑轨60中。
根据本发明的优选方式，所述滑轨60包括具有两个相对端部的中空圆筒形。所述滑轨60的一端用作接纳和安装所述固定端部30。另一端用作将所述滑轨60固定到所述连接装置或壳体40中。因此根据本发明的优选方式，所述滑轨60的相对的端部具有实现各自安装的闭锁机构。此外，根据本发明的所述两个部分10、20的连接通过所述连接装置或所述壳体40和所述滑轨60的协作完成。通过所述滑轨60从装配位置或初始位置移动到紧固位置或已组装的位置中，一方面所述滑轨60闭锁在所述壳体40中。另一方面，通过与所述壳体40开口44的内壁协作的杆状倾斜机构实现所述第一部分10的闭锁。
根据优选实施例，第一部分10的紧固端部30形成为球形或卵状。其它形状也是可想象的，例如圆锥形、金字塔形的，立方体的或平面紧固端部30。根据所述的优选形状，可以实现具有不同自由度的不同连接。例如，球形紧固端部30可移动地连接到所述滑轨60，且具有以立体角α表示的三个自由度。例如，平面形的紧固端部30适于实现无自由度地连接到相应形状的滑轨60。在所述滑轨60的装配位置，根据本发明的优选方式，所述紧固端部30插入所述滑轨60中。所述滑轨60的一端在该位置中开口最大，从而解除所述紧固端部30的插入。根据本发明的优选方式，所述紧固端部30插入其中的所述滑轨60的端部与所述紧固端部30形状互补。
图2示出了固定端部30安装在所述滑轨60中的所述装配位置。固定端部30的前部几乎完全被所述滑轨60围绕。在图2b所示的安装位置中，所述第一部分10确定地且非确定地以及以立体角α可运动地连接到所述连接装置。通过围绕所述立体角α的可运动性，可以补偿所述第一部分10和所述第二部分20彼此之间的方位误差，而不会影响根据本发明设置的连接的功能。
为了方便所述连接件的组装以及提供根据本发明优选实施例的连接，槽45在所述开口44的内壁实现。所述槽45轻微地将所述滑轨60闭锁在所述装配位置或初始位置中。因此，所述滑轨60不能从所述部分40和便于所述紧固端部30安装在所述滑轨60中的所述开口44脱落。在所述紧固端部30插入所述滑轨60中之后，所述滑轨60由所述紧固端部30沿所述紧固位置或已组装的位置的方向推动并且由此通过所述槽45从所述轻微闭锁释放。进一步推动所述紧固端部30实现所述滑轨60最终闭锁或咬合在所述壳体40中的下面所述的紧固位置。
根据本发明，用于容纳所述紧固端部30的所述滑轨60的端部包括杆状倾斜机构，所述杆状倾斜机构通过杆状结构50、52形成。为此，所述滑轨60在该端部的所述中空圆筒形壁由沿轴向方向的狭槽分开为至少两个壁部分56。所述壁部分56的数量能够根据将被容纳的紧固元件30变化，从而可以存在2至8个壁部分56。
根据本发明的优选实施方式，所述壁部分56分别包括至少两个杆状结构50、52。在所述滑轨60从装配位置移动在紧固位置期间，所述杆状结构50、52与所述壳体40的所述开口44的内壁如此协作，即它们邻接和支撑在其上。从而，根据本发明的不同实施例，优选提供所述开口44，所述开口44具有不同的限定形状并且用于控制包含所述紧固端部30的所述滑轨60的插入载荷。所述开口44可以形成例如圆筒形或圆锥形。因此，如果必要，滑轨60能够适合于所述开口的形状。根据本发明的优选实施例，所述杆状结构50、52围绕所述中空圆筒形滑轨60的外周沿着所述壁部分56延伸。还可以仅仅在所述壁部分56的分部分中形成所述杆状结构50、52。下面所述杆状结构50、52标示为杆50、52。
根据本发明的优选实施方式，所述壁部分56分别包括至少两个杆50、52。在该上下文中，还可以想象所述杆50、52仅布置在每一个第二壁部分56，只要所述连接件的功能不会由此被影响。第一杆50径向向外延伸并且相对于所述滑轨60的纵向轴几乎垂直定位。第一杆50通过邻接在固定位置中的壳体40内壁用于径向向内按压各个壁部分56，从而形成所述紧固端部30和所述滑轨60之间的确定和非确定连接。为了改进壁部分的位移，每一个壁部分56都包括锥体58。各个壁部分56支撑在所述紧固端部30，从而第一杆50夹在壳体40的内壁和紧固端部30之间。基于在所述滑轨60从所述装配位置移动到所述紧固位置期间所述壁部分56的径向向内的运动，所述第一杆50现在相对于滑轨轴倾斜(见图2b)。
根据进一步的优选实施例，所述滑轨60包括从所述第一杆50轴向移位布置的第二杆52。所述第二杆52也径向向外延伸，然而没有所述第一杆50远。通过将滑轨60移动在紧固位置中，所述壁部分56通过支撑在壳体40的开口44内壁经过所述第二杆52径向向内移动。在紧固位置中，由所述第一杆50和所述第二杆52确保通过两个杆50、52偏离可能的作用力。此外，通过杆50、52的长度调节进行滑轨60在一端到第一部分10的紧固端部30的外形所围绕的体积的调节。
由此根据本发明的优选实施方式，杆状倾斜机构通过在布置在壁部分68的第一杆50和第二杆52以两个阶段操作。在该文中，还可以想象构造三或多阶段机构，只要这有助于增加所述连接件的稳定性。
通过所述第一杆50和所述第二杆52的布置，可以在所述滑轨60中接纳具有不同尺寸和形状的球形和卵状紧固端部30。所述滑轨60的内部形状适合于所述紧固端部30，以确保可靠连接。基于第一杆50在壳体40的内壁的弹性支撑，根据所述滑轨60和所述紧固端部30的形状和尺寸变化公差被补偿。因此，还可以在滑轨60中接纳其它形状的紧固端部30并且充分紧固该紧固端部30，只要它们彼此对应。
此外根据本发明，在机械过载的情况下通过上述杆状结构50、52确保所述紧固端部30从滑轨56安全释放。如果所述连接件由于拉伸载荷承受过大的应力，紧固端部30克服杆50、52的压力从滑轨60释放。用于安全释放的必须机械过载的强度由杆50、52的结构以及由所述滑轨60的材料确定。由此，杆50、52用作安全弹簧，该安全弹簧在超过可调节机械载荷数值的情况下屈服并且以这种方式释放连接。
此外，根据进一步的实施例，本发明提供，特别是机动车辆中(见图3)的，用于可释放地连接踏板20和执行机构10的连接件。根据本发明的这种连接件的重要性在于机动车辆由单个模块的制造。例如，图3中所示的制动器和离合器踏板提供踏板模块，该踏板模块由特定的供应商供应给汽车制造商。例如，为了通过执行机构10将制动踏板20与制动系统连接，交付根据进一步实施例的具有可释放连接件40、60的踏板。制动系统通过连接件40、60和执行机构10与踏板20连接，其中这种连接能够在损坏或修理的情况下再次释放。这种连接适用于将根据本发明的连接件应用于离合器踏板。
根据本发明的优选实施方式的用于连接踏板20和执行机构10的连接件40、60由单体的连接装置40组成，该连接装置40由壳体40和滑轨60形成。所述壳体40刚性地连接到所述踏板20并且所述滑轨60连接到所述执行机构10。
通过与所述壳体40协作的所述滑轨60实现所述踏板20和所述执行机构10之间的所述可释放连接。然而，也可以将所述壳体40直接形成在所述踏板20中。
根据本发明的优选实施方式，所述滑轨60是中空的圆筒形，其中在其端部中的一端，壁以至少两个杆状弹性壁部分60分开。根据图2a，所述壁部分62在其径向外壁包括咬合钩状凸起66，咬合钩状凸起66用作壳体40中的闭锁装置66。所述咬合钩状凸起66可以变化，只要它们在功能上与壳体40的协作壁形成确定连接，该连接可释放地连接壳体40和滑轨60。
解锁装置64通过沿所述中空圆筒形结构的滑轨60的轴向方向将所述壁部分62延伸超过咬合钩状凸起66形成。所述解锁装置64构造为弹性杆，通过该弹性杆，咬合钩66能够从其闭锁位置释放。根据制作滑轨60的材料，必须使用工具以致动所述闭锁装置64或它能够手动执行。
所述壳体40在一侧包括用于容纳所述滑轨60的开口。根据本发明的优选方式，所述开口仅深到所述滑轨60能够完全容纳在其中。在所述壳体40的与开口44相对的侧面，构造用于容纳所述滑轨60的所述壁部分62的至少两个开口46。在所述开口46锐缘的径向外边缘，所述滑轨60的所述闭锁装置66被闭锁。根据本发明的优选实施方式，所述解锁装置64延伸超过所述壳体40并且如果需要所述解锁装置64延伸超过踏板20的相应部分，从而它们能够通过工具或手动搬运或操作。
通过所述壳体40和所述滑轨60的上述结构，实现了踏板20和执行机构10之间的连接，该连接通过操作所述解锁装置64能够仅仅再次被释放。为了将所述壳体40安装在所述踏板20中，所述壳体40包括适当的固定装置41。
根据本发明的优选实施方式，连接件的元件根据权利要求1和9由坚硬的塑料材料制造，例如聚酰胺。还可以由其它材料制造各个单个元件并且由此实现连接件的功能。
标号列表
10第一部分，执行机构
20第二部分，踏板
30紧固端部
40壳体，连接装置
41固定装置
44容纳滑轨的开口
45槽
46容纳所述滑轨的壁部分的开口
50第一杆
52第二杆
56所述滑轨60的壁部分
58锥体
60滑轨
62所述滑轨的壁部分
64所述滑轨的解锁装置
66所述滑轨的闭锁装置
68所述滑轨中的咬合钩状凸起
α立体角