一种外置球式自动角度调节器及调节装置的制作方法

1.本实用新型涉及调节器领域，更具体的说是涉及一种外置球式自动角度调节器及调节装置。


背景技术：

2.在装配领域经常会遇到需要将一个有具体位置要求的物体，装配固定到另外一个承载物体上，并且位置要求的精度很高。但承载物体的安装位置无法满足被安装物体的位置精度要求，特别是两个物体的安装面不平行，有角度差的情况。例如将雷达装置安装到车身钣金上。在这种情况下，雷达的安装面与车身钣金表面实际上不是平行的，并且雷达的安装面与车身钣金表面的距离也不确定，具有角度差和位置偏差。
3.现有的调节器将雷达的安装面安装到车身钣金表面时，只能调节安装面与车身钣金表面的距离，难以对安装面与车身钣金表面不平行的情况进行调节。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种外置球式自动角度调节器及调节装置，该调节器能够用于连接两个构件，且能够调节两个构件之间的距离和角度差。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种外置球式自动角度调节器，用于连接第一构件和第二构件，包括转动件、固定套筒和传动套筒；
6.所述转动件包括有部分球面，所述部分球面为球体外表面的部分；
7.所述固定套筒设置在所述第一构件上，所述固定套筒上设置有容置孔，所述转动件转动连接于所述容置孔内，所述容置孔内侧壁与所述部分球面相适配以使所述转动件无法沿所述容置孔的轴向移动；
8.所述传动套筒用于与所述第二构件固定，所述转动件与所述传动套筒之间设置有传动结构，所述转动件与所述传动套筒之间通过所述传动结构连接，所述传动套筒沿轴向相对所述转动件移动时，所述传动套筒在所述传动结构的导向作用下绕中心轴线转动。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述部分球面上设置有限位柱，所述容置孔的内侧壁上设置有限位槽，所述限位柱滑动连接于所述限位槽内，所述限位槽对所述限位柱进行限位以阻止所述转动件绕所述容置孔的中心轴线转动。
10.作为本实用新型的进一步改进，该调节器还包括有螺栓，所述传动套筒上设置有第一调节孔，所述螺栓用于穿过所述第一调节孔并与所述第二构件螺接，所述螺栓的螺杆与所述第一调节孔之间具有第一调节间隙。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述该调节器还包括有螺栓，所述传动套筒上设置有螺纹孔，所述第二构件上设置有第二调节孔，所述螺栓用于穿过所述第二调节孔并与所述螺纹孔螺接，所述螺栓的螺杆与所述第二调节孔之间具有第二调节间隙。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述传动套筒包括外筒体和内嵌件，所述外筒体
用于与所述转动件通过所述传动结构连接，所述内嵌件设置于所述外筒体内，所述螺纹孔设置于所述内嵌件上。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述传动结构包括有相互配合的第一传动部和第二传动部，所述第一传动部为凹螺纹或倾斜的容置槽，所述第二传动部为凸螺纹、斜凸块或圆柱凸块，所述转动件上设置所述第一传动部且所述传动套筒上对应设置所述第二传动部，或所述传动件上设置所述第二传动部且所述传动套筒上对应设置所述第一传动部。
14.作为本实用新型的进一步改进，该调节器还包括有固定螺母，所述固定套筒的外侧面上设置有螺纹段和光滑段，所述螺纹段与所述光滑段之间形成抵触面，所述第一构件上设置有过孔，所述螺纹段穿过所述过孔并与所述固定螺母螺接，所述第一构件被夹持于所述固定螺母与所述抵触面之间。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第一构件上设置有过孔，所述过孔的侧壁上设置有若干凹槽，所述固定套筒的外侧壁上设置有抵触台，所述抵触台上设置有连接柱，所述连接柱的端部向远离所述固定套筒的中心轴线的方向凸起形成卡块，所述卡块穿过所述凹槽后将所述第一构件限位于所述卡块与所述抵触台之间。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述第一构件上设置有过孔，所述过孔的侧壁上设置有若干凹槽，相邻所述凹槽之间形成卡条，所述固定套筒的外侧壁上设置有抵触台和抵触柱，所述抵触柱远离所述抵触台的一端垂直连接有弧形条，所述弧形条远离所述抵触柱的一端向所述抵触台方向凸起形成卡脚，所述弧形条穿过所述凹槽并旋转后，所述卡条的上下两侧被限位于所述抵触台与所述弧形条之间，所述卡条的长度两端被限位于所述抵触柱与所述卡脚之间。
17.为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种外置球式自动角度调节装置，包括外置球式自动角度调节器，所述调节器至少设置有两个，所述调节器同时将所述第一构件与所述第二构件固定。
18.本实用新型的有益效果：通过转动件与固定套筒上的容置孔转动连接的设置，当固定套筒与第一构件连接，传动套筒与第二构件连接后，第一构件与第二构件之间的角度差被转动件与容置孔之间的转动调节掉，从而实现了对不平行的两个构件之间的角度的调节。
19.通过转动件与传动套筒之间的传动结构的设置，使得在将传动套筒与第二构件连接过程中，固定套筒和传动套筒能够自动通过旋转来伸长或缩短以适应第一构件与第二构件之间的距离，从而实现了对两个构件之间的距离的调节。因此该调节器能够用于连接两个构件，且能够调节两个构件之间的距离和角度差。
附图说明
20.图1为实施例1的剖视图；
21.图2为转动件的立体结构示意图；
22.图3为实施例2的剖视图；
23.图4为实施例3的剖视图；
24.图5为实施例3的第一构件的立体结构示意图；
25.图6为实施例3的固定套筒的立体结构示意图；
26.图7为实施例4的剖视图；
27.图8为实施例4的第一构件的立体结构示意图；
28.图9为实施例4的固定套筒的立体结构示意图。
29.附图标记：1、第一构件；11、过孔；12、凹槽；13、卡条；2、第二构件； 21、第二调节孔；22、第二调节间隙；3、转动件；31、部分球面；32、限位柱； 4、固定套筒；41、容置孔；42、限位槽；43、螺纹段；44、光滑段；45、抵触面；46、抵触台；47、连接柱；471、卡块；48、抵触柱；49、弧形条；491、卡脚；5、传动套筒；51、第一调节孔；52、第一调节间隙；53、螺纹孔；54、外筒体；55、内嵌件；6、传动结构；61、第一传动部；62、第二传动部；7、螺栓；8、固定螺母。
具体实施方式
30.下面结合附图和实施例，对本实用新型进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
31.实施例1：
32.参照图1所示，本实施例的一种外置球式自动角度调节器，用于连接第一构件1和第二构件2，包括转动件3、固定套筒4和传动套筒5；
33.参照图2所示，转动件3包括有部分球面31，部分球面31为球体外表面的部分；转动件3由球体除去上下两部分，并竖直设置竖孔而形成。
34.参照图1所示，固定套筒4设置在第一构件1上，固定套筒4可通过螺接、铆接、卡接等方式固定于第一构件1上，也可与第一构件1一体成型，本实施例中固定套筒4螺接于第一构件1上，具体螺接方式为：固定套筒4的外侧面上设置有螺纹段43和光滑段44，螺纹段43与光滑段44之间形成抵触面45，第一构件1上设置有过孔11，该调节器还包括有固定螺母8，螺纹段43穿过过孔11并与固定螺母8螺接，第一构件1被夹持于固定螺母8与抵触面45之间。
35.参照图1、图2所示，固定套筒4上设置有容置孔41，转动件3转动连接于容置孔41内，容置孔41内侧壁与部分球面31相适配以使转动件3无法沿容置孔41的轴向移动；部分球面31上设置有限位柱32，容置孔41的内侧壁上设置有限位槽42，限位柱32滑动连接于限位槽42内，限位槽42对限位柱32进行限位以阻止转动件3绕容置孔41的中心轴线转动。转动件3可以绕限位柱32 轴旋转，可以绕垂直于限位槽42和部分球面31中心所构成平面的轴线旋转。限位柱32和限位槽42至少设置有两个，两个限位柱32的连线经过转动件34 的转动中心。
36.参照图1所示，传动套筒5用于与第二构件2固定，转动件3与传动套筒5 之间设置有传动结构6，转动件3与传动套筒5之间通过传动结构6连接，传动套筒5沿轴向相对转动件3移动时，传动套筒5在传动结构6的导向作用下绕中心轴线转动。
37.参照图1所示，传动结构6具体为：传动结构6包括有相互配合的第一传动部61和第二传动部62，第一传动部61为凹螺纹或倾斜的容置槽，第二传动部62为凸螺纹、斜凸块或圆柱凸块，转动件3上设置第一传动部61且传动套筒5上对应设置第二传动部62，或传动件上设置第二传动部62且传动套筒5上对应设置第一传动部61。第一传动部61和第二传动部62均可设置为多个，多个第一传动部61和第二传动部62能够提高转动件3和传动套筒5之间的
稳定性。本实施例中第一传动部61和第二传动部62均设置有四个，四个第一传动部61和四个第二传动部62绕转动件3或者传动套筒5的中心轴线环状均匀分布。具体的，当第二传动部62为圆柱凸块时，与第一传动部61之间为线接触。操作图2所示，此时第二传动部62为斜凸块，当第二传动部62为斜凸块时，与第一传动部61之间为面接触。当第二传动部62为凸螺纹、第一传动部61为凹螺纹时，两者之间接触面积最大，相互运动的稳定性最好。本实施例中第一传动部61为凹螺纹并设置于传动套筒5上，第二传动部62为凸螺纹并设置于转动件3的竖孔上。
38.参照图1所示，该调节器还具有横向偏差调节结构，该横向偏差调节结构具体为：该调节器还包括有螺栓7和螺母，螺母固定于第二构件2上。传动套筒5上设置有第一调节孔51，螺栓7用于穿过第一调节孔51并与第二构件2上的螺母螺接，螺栓7的螺杆与第一调节孔51之间具有第一调节间隙52。第一调节间隙52用于在连接第一构件1与第二构件2时，供螺栓7在第一调节孔51 内沿与螺栓7轴线垂直的方向自由移动，从而调节传动套筒5上的调节孔与第二构件2上的螺母之间的横向偏差，从而实现在90度直角坐标系下，对三轴方向位置偏差做调整。
39.工作原理：
40.连接第一构件1与第二构件2时，转动件3与传动套筒5通过传动结构6 连接并位于两个构件之间，转动转动件3以将传动套筒5的第一调节孔51旋转至对准第二构件2上的螺母，之后将螺栓7穿过第一调节孔51并旋入到螺母中，螺栓7不断旋入到螺母内时，由于第一构件1与第二构件2之间的距离不变，传动套筒5被向远离转动件3的方向移动。传动套筒5远离转动件3的过程中，由于传动结构6的导向作用，传动套筒5绕转动件3的中心轴线旋转，直到传动套筒5与第二构件2抵触。因此只需要旋紧螺栓7，就能够使得传动套筒5从转动件3内旋出，从而适应第一构件1与第二构件2之间的距离。当螺栓7旋紧后，由于传动套筒5与第二构件2抵触，传动套筒5不再旋转，因此转动件3 与传动套筒5之间的距离不再改变。
41.实施例2：
42.参照图3所示，本实施例与实施例1的区别在于横向偏差调节结构不同，本实施例的横向偏差调节结构具体为：该调节器还包括有螺栓7，传动套筒5上设置有螺纹孔53，第二构件2上设置有第二调节孔21，螺栓7用于穿过第二调节孔21并与螺纹孔53螺接，螺栓7的螺杆与第二调节孔21之间具有第二调节间隙22。第二调节间隙22用于在连接第一构件1与第二构件2时，供螺栓7在第二调节孔21内沿与螺栓7轴线垂直的方向自由移动，从而调节传动套筒5上的螺纹孔53与第二构件2上的第二调节孔21之间的横向偏差，从而实现在90 度直角坐标系下，对三轴方向位置偏差做调整。
43.参照图3所示，传动套筒5包括外筒体54和内嵌件55，外筒体54用于与转动件3通过传动结构6连接，内嵌件55设置于外筒体54内，螺纹孔53设置于内嵌件55上。外筒体54和内嵌件55的设置，使得外筒体54能够通过铸造成型，内嵌件55上的螺纹孔53通过攻丝制造，从而克服铸造成型无法加工出符合要求的螺纹孔53的加工问题，有利于传动套筒5的加工。
44.实施例3：
45.参照图4、图5、图6所示，本实施例与实施例1的区别在于固定套筒4与第一构件1的连接方式不同，本实施例的固定套筒4与第一构件1的连接方式具体为：第一构件1上设置有过孔11，过孔11的侧壁上设置有若干凹槽12，固定套筒4的外侧壁上设置有抵触台46，抵触
台46上设置有连接柱47，连接柱47的端部向远离固定套筒4的中心轴线的方向凸起形成卡块471，卡块471 穿过凹槽12后将第一构件1限位于卡块471与抵触台46之间。
46.具体的，凹槽12沿过孔11的中心轴线环状均匀分布，本实施例中凹槽12 设置有三个。连接柱47以及卡块471与凹槽12一一对应设置。卡块471远离抵触台46的一侧设置有便于穿过过孔11的倾斜面。连接时，将卡块471对准凹槽12，并用力将固定套筒4压入到过孔11内，使得卡块471穿过凹槽12即可完成固定套筒4与第一构件1之间的卡接。
47.实施例4：
48.参照图7、图8、图9所示，本实施例与实施例1的区别在于固定套筒4与第一构件1的连接方式不同，本实施例的固定套筒4与第一构件1的连接方式具体为：第一构件1上设置有过孔11，过孔11的侧壁上设置有若干凹槽12，相邻凹槽12之间形成卡条13，固定套筒4的外侧壁上设置有抵触台46和抵触柱48，抵触柱48远离抵触台46的一端垂直连接有弧形条49，弧形条49远离抵触柱48的一端向抵触台46方向凸起形成卡脚491，弧形条49穿过凹槽12并旋转后，卡条13的上下两侧被限位于抵触台46与弧形条49之间，卡条13的长度两端被限位于抵触柱48与卡脚491之间。
49.具体的，凹槽12沿过孔11的中心轴线环状均匀分布，本实施例中凹槽12 设置有两个，形成两个卡条13。抵触柱48、弧形条49以及卡脚491与凹槽12 一一对应设置。卡脚491远离抵触柱48的一端设置有便于卡脚491穿过卡条13 的倾斜面。卡脚491与抵触柱48之间的距离与卡条13的长度一致，弧形条49 与抵触条之间的距离与卡条13的厚度一致。连接时，先将抵触柱48、弧形条 49以及卡脚491对准凹槽12并穿过凹槽12，之后旋转固定套筒4，使得卡脚 491穿过卡条13，最终卡脚491与抵触柱48分别位于卡条13的两端，从而对卡条13进行限位。此时完成固定套筒4与第一构件1之间的卡接。
50.实施例5：
51.一种外置球式自动角度调节装置，至少包括两个实施例1或实施例2或实施例3或实施例4中的外置球式自动角度调节装置，多个调节器同时将第一构件1与第二构件2进行固定。
52.具体的，当只采用一个调节器时，由于转动件3与固定套筒4之间能够相对转动，调节器无法锁紧第一构件1与第二构件2之间的角度。当两个构件之间受到外力使得两者之间的角度改变时，调节器中的转动件3与固定套筒4之间会发生相对转动。当只采用两个调节器时，调节器基本锁紧了第一构件1和第二构件2，第一构件1和第二构件2受到外力只可能相对两个调节器之间的连线转动。而当采用三个调节器，且三个调节器不在同一直线上时，第一构件1 与第二构件2之间的相对转动被完全锁死，第一构件1无法相对第二构件2转动，连接更加稳定可靠。
53.至少一个调节器的传动结构6的旋向与其他调节器的传动结构6的旋向相反。具体的，由于第一传动部61和第二传动部62之间具有间隙，使得第一构件1与第二构件2被连接后，由于间隙的存在，第一构件1与第二构件2之间还是可能进行微小的相对移动，这不利于第一构件1与第二构件2之间的精密定位。而当调节器的传动结构6的旋向相反时，可以避免由于第一传动部61和第二传动部62之间的间隙而导致的第一构件1与第二构件2之间的微小相对移动，从而提高第一构件1与第二构件2之间的安装精度。
54.当调节器采用多个时，将距离最远的两个调节器的旋向设置为与其他调节器的旋
向相反时，受传动结构6的间隙的影响最小，安装精度最高。本实施例中通过四个调节器来连接第一构件1和第二构件2，且四个调节器呈四角设置，位于同一对角线上的两个调节器的传动结构6的旋向相同，位于不同对角线上的两个调节器的传动结构6的旋向相反。
55.以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。