枢轴接头制造技术

一种枢轴接头，具有安装在第一结构（３０）内并且相对于第一结构被保持在位的球形物（３２），和第二结构（２０），该第二结构安装在球形物上并且可以相对于球形物移动。该第二结构具有限定其相对于球形物的位置的支撑表面（３１，３６）。通过与第一结构在至少两个位置接触而可以将球形物保持在位，所述至少两个接触位置可以在球形物的相对两侧，因此第二结构夹持在第一结构和球形物之间。接触位置可以是可调节的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种枢轴接头，特别是一种高精度的球接头。
技术介绍
已知包括位于轴上的球的枢轴接头。在这种枢轴接头中，球形物位于轴上的球窝内，轴从球窝突出来。这些枢轴接头的缺点是精度不高，特别是由于球形物部件不是精确的球形。另一个缺点是当这些部件损坏时，替换的代价不低廉。利用精研工艺可以制造出非常精确的精密球形部件(即，球轴承)。
技术实现思路
本专利技术提供了一种枢轴接头，包括球形物，安装在第一结构内，其中，相对于第一结构保持球形物的定位；第二结构，安装在球形物之上并且可相对于球形物移动，其中，第二结构具有至少一个支撑表面，限定其相对于球形物的位置。该球形物优选通过与第一结构在至少两个位置接触而被保持在位。优选该至少两个接触位置位于球形物的相对侧面。这两个位置可以沿直径相对，但这不是必要的，在某些情况下，例如当要求精密接合时，优选该接触位置形成三角形的顶点，三角形中心经过该球形物。优选地，第二结构夹在第一结构和球形物之间。因此，第一和第二结构通过球形物相互连接。以这种构造，至少一个接触位置位于第二结构的任一侧上，即，在限定第二结构相对于球形物之位置的支撑表面每一侧上至少有一个接触位置。在优选实施例中，至少其中一个接触位置是可以调节的。优选利用至少四个与第一结构接触的接触点将球形物保持或固定在位。当将球形物保持在位时，然后球形物可以相对于第一结构和第二结构移动。但是，当要求高精度的接合时，球形物需要相对于第一结构固定，并且因而固定在位。通过具有一个可以调节的接触位置，根据需要可以采用前述状态中的任何一个。或者，利用锥形凹槽和至少一个接触点，将球形物相对于第一结构保持在位或予以固定。优选地，第二结构具有三个支撑表面。或者，第二结构可以具有两个支撑表面。在优选实施例中，第二结构受到偏压而与球形物接触。这种偏压可以由弹簧、磁体、真空部件或弹性带提供。本专利技术的第二方面提供了一种将球形物相对于一结构保持在一个位置的方法，其中，通过球形物在至少两个位置与该结构接触而将球形物定位在该位置内。优选地，所述至少两个位置位于球形物的相对两侧。在优选实施例中，利用至少四个接触点将球形物保持或固定在位，或者，采用另一方式，利用锥形凹槽和至少一个接触点将球形物保持或固定在位。本专利技术的第三方面提供了一种将一个结构定位于球形物上的方法，其中，该结构相对于球形物可以移动，该结构包括具有外围表面的孔口，用于将球形物容于其中，其中，所述外围表面的至少一个区域构造成与球形物滑动接触。优选地，外围表面的至少两个区域构造成与球形物滑动接触，并且位于所述至少两个区域之间的外围表面区域构造成不与球形物接触。根据本专利技术的枢轴接头能够以低成本制造出(高)精度的接头。具有精确球形表面的球轴承可以用于在两个结构之间产生光滑和精密的运动，而不需要高昂的精确机加工工艺。这些枢轴接头如此精确的其中一个原因是不需要使用螺纹支柱就可以将球形物保持或固定在位，而该支柱将会影响球形物表面的球形度和光滑性以及接合动作。附图简要说明以示例方式并参照附图来说明本专利技术的实施例，在附图中附图说明图1为使用本专利技术枢轴接头的座标量测量仪的立体图；图2为座标量测量仪上部的立体图，示出枢轴接头；图3为座标量测量仪的一个支柱的一端的平面图；图4为座标量测量仪上部的平面图，示出枢轴接头；图5为沿图4中A-A线的剖面图；图6为座标量测量仪的另一个支柱的一端的平面图；图7和图8示出枢轴接头内球形物的另一种夹持布置；和图9为座标量测量仪上部的立体图，示出另一种枢轴接头。具体实施例方式图1中示出一种座标量测量仪。该座标量测量仪包括下部的固定台10和上部的可移动台12。上部可移动台和下部固定台通过可伸缩支柱14连接，每个支柱的上端和下端通过枢轴接头连接到上台和下台。每个支柱都具有电机16以便增长和缩短其长度。由于上台12仅由三个可伸缩支柱14支撑，该支柱通过枢轴接头与上台和下台连接，该上台可以围绕三个垂直轴线相对于下台10转动。为防止这一点，设有三个防转动装置20，该装置消除了三度的自由旋转，同时允许直线移动。该装置是被动的，即，没有电机或其他致动器。防转动装置20与上台、下台12、10之间的接头也是枢轴接头。图2、4和5更详细地示出上台12与防转动装置20之间的枢轴接头。上台12设有结构切除部30。枢轴接头的球32由限定切除部30的外围的表面将其支承在切除部30内。图2中示出两个切除部30，其中一个与球接头的其他部件保持在位，而另一个没有。球32由切除部30的两个相对表面34、36支承。第一弯曲表面34与球32的一侧接触，第二弯曲表面36利用两个接触点36A和36B与球32的下表面接触。由三个接触点34、36A和36B及由夹持件38、42提供的第四接触点来限定球32的定位。在这一实施例中，夹持件包括垫片38和固定件42，例如螺钉或螺栓。垫片38位于上台12内切除部30提供的搁架41上，其下表面的边缘与球32接触。上台12设有孔40，该孔与垫片38的中心对齐，以便容纳抵靠球32而对垫片39予以保持的固定件42。因此，利用第一弯曲表面34、第二弯曲表面36上的两个接触点36A、36B和垫片38，将球32严格保持在位于其表面周围的四个位置处的固定位置。图9中示出设在上台12和支柱14之间的另一个枢轴接头。上台12设有结构切除部130。枢轴接头的球32由切除部130的外围形成的表面支承在切除部130内。图9中示出两个切除部130，其中一个与球接头的其他部件保持在位，而另一个没有。球32由切除部130的两个相对表面134、136支承。第一弯曲表面134与球32的下表面接触，第二弯曲表面136利用两个接触点136A和136B与球32的一侧接触。由三个接触点134、136A和136B及由夹持件38、42提供的第四接触点来限定球32的定位。由于支柱14的定向是相对于防转动装置20转动，切除部130的接触表面的定向是相对于切除部30转动。这可从图1中看出。可伸缩支柱14和防转动装置20的每一端都设有孔45，该孔配合在相应枢轴接头的球32之上。每个孔45的形状为具有三个间距120度的支撑表面43A、43B、43C，如图3所示。只有这三个支撑表面与球32接触。这些支撑表面与球32接触的区域很小，以便使表面之间的滑动最小化。这些小的接触区域也提供了支柱14或防转动装置20相对于球32的可重复定位。尽管实施例示出包围球32的第二结构14、20，这不是必要的。因此，第二结构可以基本围绕着球，且结构内留有间隙(任何间隙的极限尺寸是球直径与第二结构支撑表面位置的函数)。应当注意，尽管根据本专利技术，优选支柱14和防转动装置20都具有枢轴接头，但这不是必不可少的。图6示出支撑表面的另一种布置。在此布置中，孔45为椭圆形，只有两个支撑表面46A和46B。由于支撑表面磨损，其更向下位于球的表面上，因此减少支撑表面与球之间的吓吱声音。当作用在支撑表面上的力平行于与支撑表面的平面相垂直的轴线时，这一布置特别合适(例如，如果在传动装置中使用球接头)。支柱14和防转动装置20由良好的轴承材料制成，例如磷青铜。可以通过蚀刻然后加工或冲切出孔45来制造支柱14，以准确控制孔45的深度和几何形状。图5中示出具有安装在枢轴接头上的防转动装置20的上台本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种枢轴接头，包括：　　　　安装在第一结构内的球形物，其中，保持球形物相对于第一结构的定位；和　　　　第二结构，安装在球形物上并且可以相对于球形物移动，其中，第二结构具有至少一个支撑表面，所述支撑表面限定第二结构相对于球形物的定位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大卫罗伯茨麦克默特里，
申请(专利权)人：瑞尼斯豪公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]