汽车用球头固定座配合安装结构的制作方法

1.本发明涉及了一种球头安装结构，尤其是涉及了种汽车用球头固定座配合安装结构。


背景技术：

2.部分汽车传感器对安装精度要求较高，需确保传感器测量法线与设计方向一致，否则会影响测量精度，如汽车毫米波雷达。由于汽车整车装配误差，需在传感器装车后进行俯仰和左右方向的角度调节，以校准法线。传统的安装支架一般使传感器与汽车通过螺钉或卡扣刚性连接，不具备角度调节功能，因此一般在传感器上设计球头来进行安装。但球头和支架无法刚性连接，如果结构不合理，会导致传感器安装不牢固或传感器调校功能失效。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题就是提供一种汽车用球头固定座配合安装结构，确保待球头的传感器稳固安装，并有一定的选择自由度，达到角度调节的功能。
4.本发明采用的技术方案是：
5.本发明包括球头固定座和支架，所述的支架开设通孔，球头固定座旋转安装入支架的通孔中；球头部件卡装入球头固定座中；在球头固定座的外周边缘和支架通孔之间设有用于卡装的上下凸缘槽口配合结构，并且在球头固定座的内部中间和支架通孔之间设有用于卡装和限位球头部件脱出的上下阶梯球面槽结构。
6.所述的上下凸缘槽口配合结构包括：所述的球头固定座上端设有两种高度不同的外凸缘，分别作为高度不同的支架轴向限位上卡扣和支架轴向限位下卡扣，支架轴向限位上卡扣、支架轴向限位下卡扣在同一圆周周向上，支架轴向限位上卡扣的外凸缘高度高于支架轴向限位下卡扣的外凸缘；所述的支架开设通孔，通孔中沿周向间隔均布地设有两种向内的凸耳结构，第一种凸耳结构向内延伸的长度比第二种凸耳结构向内延伸的长度更长，第一种凸耳结构包括两个分别在通孔的两侧对称布置的第一凸耳结构，第二种凸耳结构包括两个分别在通孔的两侧对称布置的第二凸耳结构；在每个第一凸耳结构沿球头固定座旋入支架方向的上游侧旁的通孔内作为异形槽卡槽，在每个第二凸耳结构沿球头固定座旋入支架方向的上游侧旁的通孔内作为球头固定座安装槽。
7.所述的支架轴向限位上卡扣下方的球头固定座外壁上设有凸起作为直角梯形卡扣，向球头固定座旋入支架方向为锐角，旋出方向为直角；在球头固定座旋装入支架的通孔后，直角梯形卡扣卡装在支架通孔的异形槽卡槽。
8.所述的支架轴向限位上卡扣、支架轴向限位下卡扣的数量均为连两个，且沿周向交替布置。
9.所述的支架轴向限位上卡扣、支架轴向限位下卡扣之间的间距与支架厚度形成过盈配合
10.所述的上下阶梯球面槽结构包括：所述的球头固定座中间设有内孔，内孔的底面
向上设有环形凸起，环形凸起沿周向分为四个弧形凸起，四个弧形凸起分为两种高度不同的弧形凸起，具体分别为高度较高的第一弧形凸起和高度较低的第二弧形凸起，两个第一弧形凸起在两侧对称布置且之间形成上球面槽，两个第二弧形凸起在两侧对称布置且之间形成下球面槽，球头部件的球头端装在第一弧形凸起的上球面槽和第二弧形凸起的下球面槽形成球面配合；第一弧形凸起位于支架的第一凸耳结构径向内侧，使得上球面槽所在的第一弧形凸起被支架的第一凸耳结构径向向外阻挡，被上球面槽限位球头部件无法从球头固定座中拔出。
11.在球头固定座旋装入支架的通孔后，第一弧形凸起高度高于第一凸耳结构，第二弧形凸起高度低于第一凸耳结构。
12.所述的支架具体为可冲压成型的固定厚度的钢板。
13.具体实施中，设计是2.5mm的钢板，上下限位凸台间距为2.4mm，可实现与2.5mm钢板的过盈配合，确保夹紧。
14.因此，本发明的有益效果是：
15.本发明的球头固定座与支架稳固连接，压入球头后更不易松脱，不仅能安装方便，保证球头的旋转自由度，而且安装更加稳定可靠，也确保传感器稳固安装的同时可以进行角度调校。
附图说明
16.结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
17.图1为球头固定座装配后立面图；
18.图2为球头固定座俯视图及正视图，其中
19.图2(a)为球头固定座俯视图；
20.图2(b)为球头固定座正视图；
21.图3为支架异形槽；
22.图4为球头固定座装配到位后俯视方向剖面图；
23.图5为上球面槽剖面图；
24.图6为下球面槽剖面图。
25.图中：1.球头固定座，2.支架，3.支架轴向限位上卡扣，4支架轴向限位下卡扣，5.第二弧形凸起，6.第一弧形凸起，7.直角梯形卡扣，8.第一凸耳结构， 9.异形槽卡槽，10.球头部件，11.球头固定座安装槽，12.第二凸耳结构。
具体实施方式
26.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
27.如图1所示，包括球头固定座1和支架2，支架2开设通孔，球头固定座1 旋转安装入支架2的通孔中；球头部件10卡装入球头固定座1中；
28.在球头固定座1的外周边缘和支架2通孔之间设有用于卡装的上下凸缘槽口配合结构，并且在球头固定座1的内部中间和支架2通孔之间设有用于卡装和巧妙限位球头部件10脱出的上下阶梯球面槽结构。
29.上下凸缘槽口配合结构包括：
30.如图2所示，球头固定座1上端设有两种高度不同的外凸缘，分别作为高度不同的支架轴向限位上卡扣3和支架轴向限位下卡扣4的两种卡扣，支架轴向限位上卡扣3、支架轴向限位下卡扣4在同一圆周周向上，支架轴向限位上卡扣3的外凸缘高度高于支架轴向限位下卡扣4的外凸缘，支架轴向限位上卡扣3 下方的球头固定座1外壁上设有凸起作为直角梯形卡扣7，其向球头固定座1旋入支架2方向为锐角，旋出方向为直角；
31.如图3所示，支架2开设通孔，通孔中沿周向间隔均布地设有两种向内的凸耳结构，第一种凸耳结构向内延伸的长度比第二种凸耳结构向内延伸的长度更长，第一种凸耳结构包括两个分别在通孔的两侧对称布置的第一凸耳结构8，第二种凸耳结构包括两个分别在通孔的两侧对称布置的第二凸耳结构12；
32.在每个第一凸耳结构8沿球头固定座1旋入支架2方向的上游侧旁的通孔内作为异形槽卡槽9，球头固定座安装槽11也位于第二凸耳结构沿球头固定座 1旋入支架2方向的上游侧旁的通孔处，在每个第二凸耳结构12沿球头固定座 1旋入支架2方向的上游侧旁的通孔内作为球头固定座安装槽11，异形槽卡槽9 也位于第一凸耳结构沿球头固定座1旋入支架2方向的上游侧旁的通孔处。
33.如图4所示，具体实施安装中，球头固定座1从下往上装入支架2的通孔中，球头固定座1的支架轴向限位上卡扣3外形小于球头固定座安装槽11，可通过球头固定座安装槽11穿越到支架2上方，而支架轴向限位下卡扣4无法穿过支架。当支架轴向限位下卡扣4贴到支架2低面时，支架轴向限位上卡扣3 正好位于支架上方，然后沿旋入方向将球头固定座1旋入支架2，如图3所示的逆时针方向，支架轴向限位上卡扣3下方的球头固定座1外壁直径和支架2通孔上的第二凸耳结构12内径相同，因为外壁上设有直角梯形卡扣7，球头固定座1在选入支架时，支架轴向限位上卡扣3会被第二凸耳结构12挤压变形，但由于直角梯形卡扣7选入方向为锐角，变形所需作用力较小，较易旋入。当支架轴向限位上卡扣3旋入到侧壁与第一凸耳机构8接触时，直角梯形卡扣7正好旋到异形槽卡槽9位置，异形槽卡槽9内径大于直角梯形卡扣7外径，支架轴向限位卡扣3变形恢复。此时支架轴向限位上卡扣3支撑位于在第二凸耳结构12上，支架轴向限位下卡扣4位于球头固定座安装槽11下方，如图1所示。
34.部件旋入方向为逆时针，球头固定座从限位上卡扣3穿过球头固定座安装槽11开始，做逆时针旋转，直到上卡扣3撞到第一凸耳结构8，第一凸耳结构为旋转的终点。
35.这样通过上下凸缘槽口配合结构将球头固定座1先插装后旋转地装入支架2 的通孔中，形成稳定的卡装配合，安装后，支架轴向限位上卡扣3贴合位于支架2顶面，支架轴向限位下卡扣4贴合位于支架2底面。
36.直角梯形卡扣7旋出方向为直角，受第二凸耳结构12限制，不易旋出。
37.上下阶梯球面槽结构包括：
38.如图5和图6所示，球头固定座1中间设有内孔，内孔的底面向上设有环形凸起，环形凸起沿周向分为四个弧形凸起，四个弧形凸起分为两种高度不同的弧形凸起，具体分别为高度较高的第一弧形凸起6和高度较低的第二弧形凸起5，两个第一弧形凸起在两侧对称布置且之间形成上球面槽，两个第二弧形凸起在两侧对称布置且之间形成下球面槽，两种弧形凸起的内侧面均为球凹面，即上球面槽和下球面槽内侧面均为球面，且圆心相同，使得球头部件10的球头端装在上球面槽和下球面槽形成球面配合；通过球面槽将球头固定在支架上，仅保留球头旋转方向的自由度。
39.第一弧形凸起6的上球面槽和第二弧形凸起5的下球面槽与球头部件10的非球头部分存在间隙，球头的旋转自由度未被限制。
40.在球头固定座1旋装入支架2的通孔后，第一弧形凸起6高度高于第一凸耳结构8，第二弧形凸起5高度低于第一凸耳结构8，第一弧形凸起6位于支架 2的第一凸耳结构8径向内侧，使得上球面槽所在的第一弧形凸起6被支架2的第一凸耳结构8径向向外阻挡，被上球面槽限位球头部件10无法从球头固定座 1中拔出。
41.球头部件10压入球头固定座时，可通过四瓣球面槽稳固卡接，其中上球面槽6可限制球头部件10向上脱出，下球面槽5可限制球头部件10向下脱出，同时支架2上的异形槽凸台8限制了上球面槽6沿径向向外的变形，使球头部件10更加不易脱出。
42.这样设置与球头固定座上边的两瓣第一弧形凸起向上延伸，可在旋入后被异形槽上限位凸台8限制径向变形，更好地形成球结构卡装。
43.具体实施中，先将球头部件10装入球头固定座1的上球面槽6和下球面槽 5中，然后再将球头固定座1旋转入最终位置。这样通过上下阶梯球面槽结构能够在上下凸缘槽口配合结构将球头固定座1先插装后旋转地装入支架2通孔的同时，即通过上下阶梯球面槽结构和上下凸缘槽口配合结构的巧妙配合实现了球头部件10的径向限位卡装配合，安装后，支架轴向限位上卡扣3贴合位于支架2顶面，支架轴向限位下卡扣4贴合位于支架2底面。
44.同时支架2的异形槽限位凸台8可以对球头固定座往前旋入方向进行限位。
45.如图4所示，本发明的实施工作过程如下：
46.先球头固定座1从下往上装入支架2的通孔中，仅球头固定座1的支架轴向限位上卡扣3插装伸入球头固定座安装槽11中，支架轴向限位下卡扣4不伸入球头固定座安装槽11和异形槽卡槽9中，支架轴向限位上卡扣3贴合位于支架2顶面，支架轴向限位下卡扣4贴合位于支架2底面；
47.再将球头部件10从上往下穿过支架2通孔的中心卡扣装在上球面槽6和下球面槽5内；
48.然后沿旋入方向将球头固定座1进行旋转而旋入支架2通孔，最后使得支架轴向限位上卡扣3支撑位于在第二凸耳结构上，支架轴向限位下卡扣4位于球头固定座安装槽11下方，且第一弧形凸起位于支架2的异形槽凸台8径向内侧，使得上球面槽6被支架2的异形槽凸台8径向向外阻挡，被上球面槽6限位球头部件10无法从球头固定座1中拔出。最终如图1所示。
49.由此，本发明的球头固定座结构在固定座旋入支架的卡槽后，可通过卡扣稳固地安装在支架上；同时通过球形槽将球头稳固地安装在固定座上且可以在一定角度范围内自由旋转；最终确保球头稳固地安装在支架上，并实现球头连接产品在支架上可以调校安装角度的目的。