一种球式螺旋公差调节器的制作方法

1.本实用新型涉及公差调节设备领域，更具体的说是涉及一种球式螺旋公差调节器。


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球式螺旋公差调节器，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：一种球式螺旋公差调节器，用于连接第一构件和第二构件，所述第一构件上设置有第一套筒，该公差调节器还包括有第二套筒、转动件以及螺栓，所述第二套筒与所述第一套筒之间设置有螺旋传动结构，所述第二套筒与所述第一套筒同轴设置且通过所述螺旋传动结构连接，所述第二套筒沿轴向靠近或远离所述第一套筒时，所述第二套筒在所述螺旋传动结构的导向作用下绕中心轴线转动；
6.所述转动件包括下端面、上端面和部分球面，所述部分球面位于所述上端面和所述下端面之间，所述下端面用于与所述第二构件抵触，所述上端面用于与所述螺栓的头部抵触，所述部分球面为球体外表面的部分，所述第二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；
7.所述螺栓用于将所述转动件固定于所述第二构件上。
8.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。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述转动件上设置有调节孔，所述螺栓用于穿过所述调节孔并与所述第二构件螺接，所述螺栓的螺杆与所述调节孔之间具有调节间隙。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋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，所述第一套筒上设置所述第一传动部且所述第二套筒上对应设置所述第二
传动部，或所述第一套筒上设置所述第二传动部且所述第二套筒上对应设置所述第一传动部。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述下端面设置有胶粘层。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述螺旋传动结构的旋向与所述螺栓的旋向相反。
13.作为本实用新型的进一步改进，该公差调节器还包括有限位机构，所述限位机构用于对所述第二套筒进行限位以阻止所述第二套筒与所述第一套筒相分离。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述第一传动部为凹螺纹，所述第二传动部为凸螺纹，所述凹螺纹的上下两端分别伸出于所述凸螺纹的上下两端，所述限位机构包括于所述凹螺纹的一端设置封闭段，于所述凹螺纹的另一端设置卡台，所述凸螺纹被限位于所述封闭段与所述卡台之间。
15.作为本实用新型的进一步改进，所述第二套筒的上端伸出于所述第一套筒的上端，所述限位机构包括限位台和限位件，所述限位台固定于所述第二套筒的上端，所述限位件设置在所述第一套筒或者所述第一构件上，所述限位件的上端向所述第一套筒的中心轴线方向凸起形成凸块，所述凸块与所述第一套筒或所述第一构件的上端面之间形成供所述限位台活动的活动区域，所述限位台被限位于所述活动区域内。
16.作为本实用新型的进一步改进，所述第一套筒卡接于所述第一构件上，所述第一构件上设置有卡孔，所述第一套筒的外侧壁上设置有抵触壁和弹性卡扣，所述弹性卡扣至少设置有三个，所述弹性卡扣沿所述第一套筒的中心轴线环状均匀分布，所述第一套筒卡入所述卡孔后，所述第一构件被压紧并限位于所述抵触壁与所述弹性卡扣之间；
17.所述第一套筒的外侧壁上还设置有若干弹性抵扣，若干所述弹性抵扣沿所述第一套筒的中心轴线环状均匀分布，所述卡孔的侧壁上设置有第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽与所述弹性卡扣一一对应，所述第一凹槽用于供所述弹性卡扣避让通过，所述第二凹槽与所述弹性抵扣一一对应，所述第一套筒卡接于所述第一构件时，所述弹性抵扣位于所述第二凹槽内以防止所述第一套筒旋转，且所述弹性扣件于弹力作用下与所述第二凹槽的槽底抵触。
18.作为本实用新型的进一步改进，所述第一套筒卡接于所述第一构件上，所述第一构件上设置有卡孔，所述卡孔的侧壁上设置有若干第三凹槽，所述第一套筒的外侧壁上设置有第一抵触台，所述第一抵触台上设置有连接柱，所述连接柱的端部向远离所述第一套筒的中心轴线的方向凸起形成卡块，所述卡块穿过所述第三凹槽后将所述第一构件限位于所述卡块与所述第一抵触台之间。
19.作为本实用新型的进一步改进，所述第一构件上设置有卡孔，所述卡孔的侧壁上设置有若干第三凹槽，相邻所述第三凹槽之间形成卡条，所述第一套筒的外侧壁上设置有第一抵触台和第二抵触台，所述第二抵触台远离所述第一抵触台的一端垂直连接有弧形条，所述弧形条远离所述第二抵触台的一端向所述第一抵触台方向凸起形成卡脚，所述弧形条穿过所述第三凹槽并旋转后，所述卡条的上下两侧被限位于所述第一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第二抵触台与所述卡脚之间。
20.作为本实用新型的进一步改进，所述转动件上设置有螺纹孔，所述螺栓穿过所述第二构件后与所述螺纹孔螺接。
21.作为本实用新型的进一步改进，所述第二构件上设置有第二调节孔，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。
22.本实用新型的有益效果：通过转动件与第二套筒上的容置孔转动连接的设置，当转动件通过螺栓与第二构件连接，使得端面与第二构件抵触时，且第二套筒通过第一套筒与第一构件连接后，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。
23.通过第一套筒和第二套筒之间的螺旋传动结构的设置，使得在通过螺栓将转动件与第二构件连接过程中，第一套筒和第二套筒之间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
24.图1为实施例1的立体结构示意图；
25.图2为实施例1的剖视图；
26.图3为实施例2的立体结构示意图；
27.图4为实施例2的剖视图；
28.图5为实施例3的立体结构示意图；
29.图6为实施例3的剖视图；
30.图7为实施例3中第一套筒和第一构件卡接结构的剖视图；
31.图8为实施例3中第一构件上卡孔的结构示意图；
32.图9为第二传动部设置为斜凸块时的立体结构示意图；
33.图10为实施例4中第一构件的立体结构示意图；
34.图11为实施例4中第一套筒的立体结构示意图；
35.图12为实施例5中第一构件的立体结构示意图；
36.图13为实施例5中第一套筒的立体结构示意图。
37.图14为实施例6的剖视图。
38.附图标记：1、第一构件；11、第一套筒；111、第一抵触台；112、连接柱；113、卡块；114、第二抵触台；115、弧形条；116、卡脚；12、卡孔；13、抵触壁；14、弹性卡扣；15、弹性抵扣；16、第一凹槽；17、第二凹槽；18、第三凹槽；19、卡条；2、第二构件；21、第二调节孔；22、第二调节间隙；3、第二套筒；31、容置孔；32、限位槽；4、转动件；41、下端面；42、部分球面；43、限位柱；44、调节孔；45、上端面；46、螺纹孔；5、螺栓；6、螺旋传动结构；61、第一传动部；62、第二传动部；63、封闭段；64、卡台；7、限位台；8、限位件；81、凸块。
具体实施方式
39.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。
40.实施例1：
41.参照图1、图2所示，本实施例的一种球式螺旋公差调节器，用于连接第一构件1和第二构件2，第一构件1上设置有第一套筒11，第一套筒11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，本实施例中第一套筒11与第一构件1一体成型。该公差调节器还包括有第二套筒3、转动件4以及螺栓5，第二套筒3与第一套筒11之间设置有螺旋传动结构6，第二套筒3与第一套筒11同轴设置且通过螺旋传动结构6连接，第二套筒3沿轴向靠近或远离第一套筒11时，第二套筒3在螺旋传动结构6的导向作用下绕中心轴线转动。
42.参照图1、图2所示，螺旋传动结构6具体为：螺旋传动结构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，具体的，参照图9所示，在图9中第一套筒11上设置有第二传动部62，且第二传动部62设置为斜凸块。第一套筒11上设置第一传动部61且第二套筒3上对应设置第二传动部62，或第一套筒11上设置第二传动部62且第二套筒3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能够提高第一套筒11和第二套筒3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绕第一套筒11或者第二套筒3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。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为凹螺纹并设置于第二套筒3上，第二传动部62为凸螺纹并设置于第一套筒11上。
43.参照图2所示，转动件4包括下端面41、上端面45和部分球面42，部分球面42位于上端面45和下端面41之间且上端面45与下端面41平行设置，下端面41用于与第二构件2抵触，上端面45用于与螺栓5的头部抵触，部分球面42为球体外表面的部分。转动件4还包括有调节孔44，转动件4整体形状为由球体除去上下两部分并设置调节孔44形成，球体除去上部分后形成上端面45，除去下部分后形成下端面41，调节孔44位于上端面45与下端面41之间，转动件4整体形状近似于算盘珠的形状。第二套筒3上设置有容置孔31，转动件4转动连接于容置孔31内，容置孔31内侧壁与部分球面42相适配以使转动件4无法沿容置孔31的轴向移动。部分球面42上设置有限位柱43，容置孔31的内侧壁上设置有限位槽32，限位柱43滑动连接于限位槽32内，限位槽32对限位柱43进行限位以阻止转动件4绕容置孔31的中心轴线转动。所述转动件4可以绕限位柱43轴旋转，可以绕垂直于限位槽32和部分球面42中心所构成平面的轴线旋转。限位柱43和限位槽32至少设置有两个，两个限位柱43的连线经过转动件4的转动中心。
44.参照图1、图2所示，第二构件2上设置有螺母，螺栓5用于穿过调节孔44并与第二构件2上的螺母螺接，从而将转动件4与第二构件2固定，螺栓5为法兰螺栓5，法兰螺栓5上的法兰与上端面45抵触。螺栓5的螺杆与调节孔44之间具有调节间隙。调节间隙用于在连接第一构件1与第二构件2时，供螺栓5在调节孔44内沿与螺栓5轴线垂直的方向自由移动，从而调节调节孔44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。
45.参照图1、图2所示，当螺栓5的螺纹旋向与螺旋传动结构6的旋向相同时，螺栓5旋紧的瞬间，螺栓5与转动件4之间具有摩擦力，转动件4与第二构件2之间具有摩擦力，若螺栓
5与转动件4之间的摩擦力大于转动件4与第二构件2之间的摩擦力，螺栓5将会带动转动件4和第二套筒3旋转，而螺旋传动结构6上的螺纹倾角较大，第二套筒3旋转很少就会导致第一套筒11与第二套筒3的总长度伸长很多，导致第一构件1和第二构件2之间的距离被伸长的第一套筒11和第二套筒3顶大，不利于第一构件1与第二构件2之间的稳定连接。为了解决这个问题，可在下端面41设置有胶粘层，从而增大转动件4与第二构件2之间的摩擦力，或者将螺旋传动结构6的旋向与螺栓5的旋向设置为相反。本实施例中将螺旋传动结构6的旋向与螺栓5的旋向设置为相反，当螺栓5下压锁紧时，第二套筒3若旋转将上升，而螺栓5带动转动件4和第二套筒3向下，上下消减，因此螺栓5锁紧的瞬间第二套筒3不易发生旋转。
46.参照图1、图2所示，该公差调节器还包括有限位机构，限位机构用于对第二套筒3进行限位以阻止第二套筒3与第一套筒11相分离。
47.参照图1、图2所示，限位机构的具体机构为：第一传动部61为凹螺纹，第二传动部62为凸螺纹，凹螺纹的上下两端分别伸出于凸螺纹的上下两端，限位机构包括于凹螺纹的一端设置封闭段63，于凹螺纹的另一端设置卡台64，凸螺纹被限位于封闭段63与卡台64之间。由于凹螺纹和凸螺纹通过封闭段63和卡台64实现了限位，因此第一套筒11和第二套筒3之间也被限位从而不会自行分离。
48.参照图1、图2所示，凸台与第二套筒3或第一套筒11之间设置有弹性形变段，弹性形变段一端与卡台64连接，另一端与第二套筒3或第一套筒11连接，弹性形变段受外力作用下能够向靠近或远离第一套筒11的中心轴线的方向发生形变。通过弹性形变段的设置，使得人们能够通过按压卡台64，使得与卡台64连接的弹性形变段发生形变，从而使得卡台64不再对凸螺纹进行限位，使得第一套筒11和第二套筒3能够由连接状态拆分成分离状态或者由分离状态连接成连接状态。弹性形变段不受力后能够复位从而继续对凸螺纹进行限位。卡台64远离凹螺纹的一侧设置为倾斜面，使得第一套筒11与第二套筒3由分离状态进行连接时，凸螺纹与卡台64的倾斜面抵触能够对卡台64进行导向使得弹性形变段发生形变，从而卡台64不对凸螺纹进行限位，方便第一套筒11与第二套筒3由分离状态进行连接。
49.工作原理：
50.连接第一构件1与第二构件2时，第二套筒3与第一套筒11通过螺旋传动结构6连接并位于两个构件之间，转动转动件4以将调节孔44旋转至对准第二构件2上的螺母，之后将螺栓5穿过调节孔44并旋入到螺母内，螺栓5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，第二套筒3被向远离第一套筒11的方向移动。第二套筒3远离第一套筒11的过程中，由于螺旋传动结构6的导向作用，第二套筒3带动转动件4一起绕第一套筒11的中心轴线旋转，直到转动件4的下端面41与第二构件2抵触。因此只需要旋紧螺栓5，就能够使得第一套筒11与第二套筒3之间进行自动伸长，从而适应第一构件1与第二构件2之间的距离。当螺栓5旋紧后，由于转动件4与第二构件2抵触，转动件4与第二套筒3不再绕第一套筒11的中心轴线旋转，因此第一套筒11与第二套筒3之间不会旋转，第一套筒11与第二套筒3之间的距离不再改变。
51.实施例2：
52.参照图3、图4所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：限位机构不同，本实施例的限位结构具体为：第二套筒3的上端伸出于第一套筒11的上端，限位机构包括限位台7和限位件8，限位台7固定于第二套筒3的上端，限位件8设置在第一套筒11或者第一构件1上，
限位件8的上端向第一套筒11的中心轴线方向凸起形成凸块81，凸块81与第一套筒11或第一构件1的上表面之间形成供限位台7活动的活动区域，限位台7被限位于活动区域内。
53.参照图3、图4所示，具体的，凸块81的上表面设置为倾斜面，以便于第二套筒3的限位台7从凸块81上端进入到好的区域内。限位件8设置为多个，多个限位件8沿第一套筒11的中心轴线环状均匀分布，本实施例中限位件8设置有两个，两个限位件8均固定于第一构件1上。
54.实施例3：
55.参照图5、图6、图7、图8所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一套筒11卡接于第一构件1上，第一构件1上设置有卡孔12，第一套筒11的外侧壁上设置有抵触壁13和弹性卡扣14，弹性卡扣14至少设置有三个，弹性卡扣14沿第一套筒11的中心轴线环状均匀分布，本实施例中弹性卡扣14设置为五个。第一套筒11卡入卡孔12后，第一构件1被压紧并限位于抵触壁13与弹性卡扣14之间。
56.参照图5、图6、图7、图8所示，第一套筒11的外侧壁上还设置有若干弹性抵扣15，若干弹性抵扣15沿第一套筒11的中心轴线环状均匀分布，弹性抵扣15与抵触壁13之间的距离小于第一构件1的安装处的厚度。本实施例中，弹性抵扣15设置为五个，弹性抵扣15和弹性卡扣14交替设置。卡孔12的侧壁上设置有第一凹槽16和第二凹槽17，第一凹槽16与弹性卡扣14一一对应，第一凹槽16用于供弹性卡扣14避让通过。弹性卡扣14穿过第一凹槽16时，由于凹槽容纳空间的限制，弹性卡扣14被压缩形变，弹性卡扣14从第一凹槽16内通过后形变恢复，从而与抵触壁13一起卡住第一构件1。
57.参照图5、图6、图7、图8所示，第二凹槽17与弹性抵扣15一一对应，第一套筒11卡接于第一构件1时，弹性抵扣15位于第二凹槽17内，此时第一套筒11无法相对第一构件1旋转。且弹性抵扣15于弹力作用下与第二凹槽17的槽底抵触，使得第一套筒11能够被多个弹性卡扣14挤压而位于卡孔12的中心。
58.实施例4：
59.参照图10、图11所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一套筒11卡接于第一构件1上，第一构件1上设置有卡孔12，卡孔12的侧壁上设置有若干第三凹槽18，第一套筒11的外侧壁上设置有第一抵触台111，第一抵触台111上设置有连接柱112，连接柱112的端部向远离第一套筒11的中心轴线的方向凸起形成卡块113，卡块113穿过第三凹槽18后将第一构件1限位于卡块113与第一抵触台111之间。
60.具体的，第三凹槽18沿卡孔12的中心轴线环状均匀分布，本实施例中第三凹槽18设置有三个。连接柱112以及卡块113与第三凹槽18一一对应设置。卡块113远离第一抵触台111的一侧设置有便于穿过卡孔12的倾斜面。连接时，将卡块113对准第三凹槽18，并用力将第一套筒11压入到卡孔12内，使得卡块113穿过第三凹槽18即可完成第一套筒11与第一构件1之间的卡接。
61.实施例5：
62.参照图11、图12所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一套筒11卡接于第一构件1上，第一构件1上设置有卡孔12，卡孔12的侧壁上设置有若干第三凹槽18，相邻第三凹槽18之间形成卡条19，第一套筒11的外侧壁上设置有第一抵触台111和第二抵触台114，第二抵触台114远离第一抵触台111的一端垂直连接有弧形条115，弧形条115远离第二抵触
台114的一端向第一抵触台111方向凸起形成卡脚116，弧形条115穿过第三凹槽18并旋转后，卡条19的上下两侧被限位于第一抵触台111与弧形条115之间，卡条19的长度两端被限位于第二抵触台114与卡脚116之间。
63.具体的，第三凹槽18沿卡孔12的中心轴线环状均匀分布，本实施例中第三凹槽18设置有两个，形成两个卡条19。第二抵触台114、弧形条115以及卡脚116与第三凹槽18一一对应设置。卡脚116远离第二抵触台114的一端设置有便于卡脚116穿过卡条19的倾斜面。卡脚116与第二抵触台114之间的距离与卡条19的长度一致，弧形条115与第一抵触台111之间的距离与卡条19的厚度一致。连接时，先将第二抵触台114、弧形条115以及卡脚116对准第三凹槽18并穿过第三凹槽18，之后旋转第一套筒11，使得卡脚116穿过卡条19，最终卡脚116与第二抵触台114分别位于卡条19的两端，从而对卡条19进行限位。此时完成第一套筒11与第一构件1之间的卡接。
64.实施例6：
65.参照图14所示，本实施例与实施例3的不同之处在于：所述转动件4上设置有螺纹孔46，所述螺栓5穿过所述第二构件2后与所述螺纹孔46螺接。第二构件2上设置有第二调节孔21，螺栓5的螺杆与第二调节孔21之间具有第二调节间隙211。
66.具体的，转动件内设置有内嵌件，螺纹孔设置在内嵌件上。第二构件2上设置有第二调节孔21，螺栓5穿过第二调节孔21并与螺纹孔46螺接，螺栓5为法兰螺栓5，法兰螺栓5上的法兰与第二构件2抵触，螺栓5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用于调节横向偏差。
67.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。