CN101203683B - 铰链装置和/或支承装置及具有至少一个所述装置的汽车 - Google Patents

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Abstract

一个铰链装置和/或支承装置(1；101；201；301；401)具有一个包括有一个销(2；102；202；302；402)的铰链体或支承体，这铰链体或支承体可以固定夹持在一个接收孔(6)里，例如一个横向导臂(7)的压入孔里并为此至少具有一个在销端部(9)方向上逐渐变小的部段(8)用于至少局部地支承在一个环形体(10；10a；110；210；310)上，尤其是一个锥形盘上，接着这部段(8)向着销端部(9)是一个平行于壁部或者更弱地逐渐变小的部位(11)，这种装置的设计应保证在支承于环形体(10；10a；110；210；310)上的逐渐变小的部段和向着销端部(9)逐渐变小更弱地或者圆柱形部段之间的过渡部位(14)设于环形体(10；10a；110；210；310)的轴向长度之外。

Description

铰链装置和/或支承装置及具有至少一个所述装置的汽车
技术领域
本发明涉及一种铰链装置和/或支承装置以及具有一个或多个这种型式的铰链装置和/或支承装置的汽车。
背景技术
铰链装置具有一种例如由钢制成的坚固的销，它固定在例如车轮支架、横向导臂或类似的具有一个接收孔的支架里，这支架由一种较软的材料制成，例如一种铸铁块或铸铝，在这种铰链装置中难于使销在接收孔里实现稳定的，公差小的连接，而并不太过分地要求用较软的材料。这里已经知道将一个坚固的套筒压入支架里。然而这样有以下缺点：在这种压入时就有大的力作用在围住接收孔的材料上，这种力可能造成接收孔的扩展而且，因为那里往往只有少数几个毫米的材料供使用，因此可能使支架过分地削弱。
另外还已知，将一个锥形盘压在销上。销在这里具有一个平行于壁部的部段，锥形盘压在这个部段上，因此销的锥形部段可以通过轴向拉力相对于锥形盘的倾斜面夹紧住。这用于传递力的，销到锥形盘上的倾斜接触面是很小的，此外在锥形的销段至销的轴向部段之间的过渡处有一处削弱，尤其在出现弯曲应力时。
发明内容
本发明的任务是实现销在接收孔里的夹持的改进。
本发明通过一种铰链装置和/或支承装置以及通过一种具有所述的铰链装置和/或支承装置的特征的汽车来解决这个问题。所述铰链装置和/或支承装置具有包括有销的铰链体或支承体，所述销可以固定在接收孔里并且为此具有至少一个朝销端部方向上逐渐变细的第一部段用于至少局部地支承在环形体上，至少部分为圆柱形的或者与第一部段比较来说变细程度较小的部位向着销端部连接在所述第一部段上，在支承于环形体上的逐渐变细的部段和向着销端部变细程度较小的或者圆柱形部段之间的过渡部位设置在环形体的轴向长度之外，所述逐渐变细的第一部段分成段并在其背向销端部的方向上具有圆柱形段或者具有比较来说倾斜较小的部段。
按照本发明达到了：销在力传递部位里没有薄弱点而且也不必将套筒压入接收孔里。包围这接收孔的支架因此受载只是最小并且可以作成很薄并且由相对软的而且轻的材料构成，例如也可以是一种轻金属铸件。环形体就不必被压到这销上了。
然而这逐渐变细的部位至少在其轴向长度的一部分里相对销轴线具有一个倾斜角15°-20°并因此也可以实现高的轴向预紧。
但如果这逐渐变细的部位分成段，并在其背向销端部的方向上设有一个轴向平行的，圆柱形部段或较小倾斜角的部段，那么就可以将环形体压在销上或者形成紧密的、自锁连接。然而因此支承在环形体上，尤其是锥形盘上的销部位可以不受影响地实现向锥形盘最大的力传递。在背离销端部的一侧的分段就这方面来说是无害的。
如果逐渐变细的部位具有一种可以变化的，向着销端部变小的斜度，那么在同时高的轴向预紧力情况下可以确保特别良好的支承，克服弯曲应力。斜度可以在没有折弯点情况下过渡至一个连接于销端部的并且例如平行壁部的圆柱形部位里。
对于敞开或闭合的环形体的外轮廓只提出低的要求。环形体不需要一定压入到接收孔的支架里，而是可以例如也通过粘结或其它措施固定住。因此也可以采用环形体的不同外部形状的外轮廓。例如这也可以是抛物面的、双曲面的、锥形段-或球形段形状的。
若环形体由一种与销大致相同坚固的材料组成的话，那就可靠地防止了两个部分中的一个部分发生塑性变形的危险。作用的力和应力可以均匀地分布在这些部分之间。
这种型式的铰链装置或支承装置可以被加上轴向预紧并既可轴向的，又可因为大面积的支承而强烈受弯曲载荷。
为了实现轴向预紧，销在端部设有螺纹并且可以通过相应的螺母确定地预紧。
一种按照本发明的铰链装置也可以使用于在较软部分的接收孔里的较坚固的部分的高负载的但重量优化的夹持装置上，例如在汽车的底盘部分和/或转向部分之内，例如在支承车轮悬架的部件时。
本发明的其它优点和特点可见附图中所示的和以下所说明的本发明对象的实施例。
附图说明
附图所示为：
图1：具有保持在横向导臂里的销和指向上面的销端部的一种按照本发明的铰链装置和/或支承装置的概略总图；
图2：大致相当于图1局部II的一个详图；
图3：在铰链罩和密封件装配之前的类似于图2的视图，并且在其背离销端部一侧在锥形的销段里具有一个附加的分段；
图4：图3中的局部IV；
图5：类似于图3，但在销的锥形部位为连续的锥度并且具有一个向着销端部伸出超过该部段的锥形盘；
图6：类似于图5，但具有支承在锥形盘里的部段的下凹构造；
图7：类似于图6，但具有支承在锥形盘里的部段的凸起构造；
图8：类似于图2，但在至较窄部段的过渡部里有一个向着销端部变大的锥度。
具体实施方式
在图1和2的第一个实施例中所示的铰链装置1包括有一个轴向延伸的并且在这里总体上设计成销形的铰链体2，它有一个例如由一个基本为球形成型体构成的铰链头3。铰链头可以在一个往往是切槽的铰链罩4里可活动地保持住。一个附加的用于在铰链头3和铰链罩4之间的接触部位的密封件5可以设计用来避免外来的污染并使润滑剂可以存留。
按照本发明的铰链装置和/或支承装置1，101，201，301，401然而可以以不同的方式来设计。无论如何它们都包括有铰链体或支承体2，102，202，302，402的一种至少部分为销形的构造用于在一种相对软的材料里的孔6和一种较坚硬的物体2之间建立连接，铰链体或支承体可以牢固地固定在接收孔里，这里就是在横向导臂7的压入孔6里。横向导臂7例如由一种相对软的铸铝、铸镁或铸铁造材料或铝、镁、铁的锻造材料组成并且圆形围绕孔6周围只有少量的材料，例如厚度只有2-5mm，以便使结构单元的尺寸和重量尽可能地小。
一种这样的铰链装置1，101，201，301，401可以用一种压配合轴向压入。铰链可以以直径公差为百分之几个毫米来进行加工，包容物体7的孔6的内尺寸同样也是如此。
按图1所示的铰链体2为了牢固地支承在尤其是底盘部分或转向部分7的孔6里，包括有至少一个在反向于铰链头3的销端部9的方向上 逐渐变细的部段8。铰链体2通过这个部段8间接地相对于孔6支承。因为铰链体2相对于包围住孔6的材料可以设计得硬得多，例如可以由一种铬钼钢组成，因此在这铰链体和孔6之间设有一个开放或闭合的环形体10，尤其是一个锥形盘，锥形盘既与孔6的边缘又与逐渐变细的部段8接触。环形体10由一种大致与销2同样坚固的材料组成。
如由图5可见，锥形盘10a在销端部9的方向上可以伸出超过支承在锥形盘10a上的部位8或者如图1所示，完全位于其面向销端9的端部17以上。在这两种情况中被支承的锥形部位8只是通过锥形盘10，10a与孔6的内壁接触。
向着销端9比较窄的而且至少局部平行的并因此圆柱形的或较弱地逐渐变小的部位11可以连接到在逐渐变细的部段8的端部17上，这个部位有足够小的直径，因此即使在最窄的位置处也能穿过孔6并且能够转入螺纹12中，用于与螺母13或者另一个张紧元件共同作用。销2在此可以轴向预紧住。一种这样的铰链装置或支承装置1既可克服径向载荷，例如在导向铰链里，也可以克服轴向和径向的载荷，例如在承载铰链里。
高的载荷必须要在逐渐变小的部位8和环形体10之间有一个尽可能大的接触面。
按照本发明这里有一个在这支承于环形体上的，逐渐变小的部段8和接向销端9的，较细部段11之间的过渡部分14在向销端9的方向上布置在环形体10的轴向延伸之外。因此(见图2)这里环形体10在其内侧上可以与逐渐变细的部段8完全接触，因此形成一个大的传力面，传力面并不被弯折部(knick)或类似的过渡部分14而削弱，因为该过渡部分14位于环形体10和销2的被支承的逐渐变细的部段8之间的接触面以外。
在按图8所示的铰链装置401中明显可见：在从销402的被支承部位8至较窄部位11的过渡部位14处也可以有一个较大的锥度，因此部位11整体上不必比被支承部位8的更少地变细。
这在装配位置中支承于环形体10上的并且变细的部位8在一个部分8a里具有一个这里相对于销2的轴线15均匀的倾斜角15°至20°，该部分8a在按照图1和图2的第一实施例中占据部位8的整个轴向长度。部位8的倾斜在第一个实施中为均匀直线3，这并不是绝对必要的，如 同在其它实施例中实施的那样。
部位8的倾斜角越小，越可以将这里设计成锥形盘的环形体10压上去，而这个环形体不会从销2上滑脱下来。
这里对于按照图3和4所示的第二实施例的铰链装置101规定了：为了与锥形盘110有一种紧密的，自锁的连接销102的被支承在其上的部位8分段16成一个轴向与锥形盘夹紧的部段8a并在其背向销端9的方向上成一个轴向平行的部段或倾斜较小的部段8b。因此这支承在环形体10上，尤其是一个锥形盘上的销2的部位8a可以不受影响地最大地将力传递至锥形盘10上。而环形体10可以压到部位8b上。在部位8的背离销端9的一面的分段16对于支承指向销端9的部位8a是无害的。
除了分段16之外或者与之替换地变细的部位8也可以具有一个可变的，按图6所示向着销端9减小的斜度，或者可以具有一个按图7所示向着销端9加大的斜度。
在按图6所示铰链装置或支承装置202的凹入结构中部位8可以没有任何弯折点或其它削弱部地过渡至连接至销端9的较细部位11。这里所画出的槽纯粹是取决于加工技术并且轴向还远在被支承的部段8之外。环形体210的面向销202的外壁的内轮廓设计成匹配于销202的被支承的逐渐变细的部位8并具有一种与销202互补的凸起的结构形状。
在按图7所示的结构中的关系正好相反：铰链装置或支承装置301的销302设有一个凸起的部段8，相应地环形体310的内壁与之匹配设计成凹下的。
在任何情况下至少在部段8的一个局部必须有足够大的斜度，以便能够通过夹紧元件13实现轴向预紧。
部段8的形状因此总的来说既可以设计成双曲面又可以是抛物面，有或者没有分段，或者也可以按其它方式设计，其中在任何情况下至其它较细部段11的在销端部侧的过渡部位14位于环形体10，110，210，310上在支承部位8以外。
在支承部位8和环形体10，110，210，310之间的连接可以设计成不同的，除了压上之外例如也可以用一种粘结连接。在松动贴靠时的连接也可以单单通过密封5来实现。
环形体10，10a，110，210，310的向着接收孔6的内壁的外轮廓同样也可以有不同形状，例如抛物面、双曲面或者圆锥形。
环形体10，10a，110，210，310不必在任何情况下都设计成对于销轴线旋转对称的，而是可以例如在铰链装置或支承装置用一个优选力的方向弯曲受载时，例如对于一种总是反复出现的弯曲时只是在一个平面里，也可以椭圆的或以其它方式纵向伸展用于克服这种载荷。销2，102，202，302，402本身则可以具在一种匹配的，例如椭圆的横断面。
这直接靠在较软构件7上的锥形盘10，10a，110，210，310的外表面18也可以考虑有各种不同型式的成型，其中根据要求的不同应该有一种径向和轴向的支承。此外这里有一个大的接触面也是很有帮助的，以避免相对软的构件7点式承受太大的负载并且避免发生塑性变形的危险。

Claims (16)

1.铰链装置和/或支承装置(1；101；201；301；401)，具有包括有销(2；102；202；302；402)的铰链体或支承体，所述销可以固定在接收孔(6)里并且为此具有至少一个朝销端部(9)方向上逐渐变细的第一部段(8)用于至少局部地支承在环形体(10；10a；110；210；310)上，至少部分为圆柱形的或者与第一部段(8)比较来说变细程度较小的部位(11)向着销端部(9)连接在所述第一部段(8)上，其特征在于，在支承于环形体(10；10a；110；210；310)上的逐渐变细的部段和向着销端部(9)变细程度较小的或者圆柱形部段(11)之间的过渡部位(14)设置在环形体(10；10a；110；210；310)的轴向长度之外，所述逐渐变细的第一部段(8)分成段(16)并在其背向销端部(9)的方向上具有圆柱形段或者具有比较来说倾斜较小的部段(8b)。
2.按权利要求1所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述销(2；102；202；302；402)由一种相比于包围住接收孔(6)的材料来说更坚固的材料构成。
3.按权利要求1或2所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述逐渐变细的第一部段(8)至少在其轴向长度的一部分中相对于销轴线(15)具有15°至20°的倾斜角。
4.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述逐渐变细的第一部段(8)具有变化的、向着销端部(9)减小或增大的倾斜。
5.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，支承的环形体(10；10a；110；210；310)既与接收孔(6)的内壁接触又与销(2；102；202；302；402)的外壁接触。
6.按权利要求5所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述环形体(10；10a；110；210；310)的向着销(2；102；202；302；402)的外壁的内轮廓匹配于销(2；102；202；302；402)的被支承的逐渐变细的第一部段(8)设计成圆锥形。
7.按权利要求5所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述环形体(10；10a；110；210；310)的向着销(2；102；202；302；402)的内轮廓为抛物面、双曲面或圆锥形。
8.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述环形体(10；10a；110；210；310)由一种大致与销(2；102；202；302；402)相同坚固的材料制成。
9.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述铰链装置和/或支承装置既可在轴向又可在径向弯曲地经受载荷。
10.按照1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述环形体(10；10a；110；210；310)为了克服一种方向的载荷具有一种与旋转对称不同的纵向伸展。
11.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述接收孔(6)从由铸造材料制成的导臂或支架(7)中制成。
12.按权利要求1至2中之一所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述销(2；102；202；302；402)能够通过配属于销端部(9)的螺纹(12)和夹紧元件(13)轴向预夹紧。
13.按权利要求1所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述接收孔(6)是横向导臂(7)的压入孔。
14.按权利要求1所述的铰链装置和/或支承装置，其特征在于，所述环形体(10；10a；110；210；310)是锥形盘。
15.具有至少一个按权利要求1至14中之一所述的铰链装置和/或支承装置(1；101；201；301)的汽车。
16.按权利要求15所述的汽车，其特征在于，所述的铰链装置和/或支承装置(1；101；201；301)用在底盘部分和/或转向部分里。
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