CN101437713B - 用于车辆的活节组件 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的活节组件，其带有活节(7)，该活节(7)具有活节壳体(8)和可与之相对运动地支承的活节销(9)；带有具有空腔(6)的杆(4)，该杆(4)与活节(7)相连接；带有形成了内腔(11)的边界的密封箱(10)，活节(7)至少部分地布置在其中；以及透气连接部(13)，其使杆(4)的空腔(6)与密封箱(10)的内腔(11)相连接，并且具有至少一个槽(15)，该槽(15)设计位于活节(7)的面向杆(4)的端侧(21)内、通入内腔(11)且具有径向的外侧端部(27)，其中，槽(15)以其径向外侧端部(27)而终止于距离端面(21)的外围轮廓(28)一定间距处。

Description

用于车辆的活节组件
本发明涉及一种用于车辆的活节组件，其带有活节，该活节具有活节壳体和可与之相对运动地支承的活节销；带有具有空腔的杆，该杆与活节相连接；带有一个形成了内腔的边界的密封箱，活节至少部分地布置在其中；且带有一个透气连接部，该透气连接部使杆的空腔与密封箱的内腔相连接且具有至少一个槽，该槽设计位于活节的面向杆的端侧内、通入内腔且具有径向的外侧端部。
这种类型的活节组件由现有技术所已知，并且用于例如齿条转向机构，其中，密封箱保护活节组件的至少一部分免受环境影响与污染。在齿条运动时，密封箱内部可能产生压力波动，该压力波动可经由透气连接部被平衡。
带有球头节壳体的活节连接从文件DE 43 31 291 C1中已知，与轴向的连接销呈一体式地连接，连接销具有外螺纹，并且旋入带有相应的内螺纹的空心的齿条内。齿条在其安装后贴靠在径向法兰处，在球头节壳体一侧，连接销过渡至该径向法兰。排气槽被引入连接销内，其过渡至该径向法兰。
由文件JP 5-37644已知了一种空心杆与壳体之间的连接，其中，在端侧一侧，槽被引入到杆壁中。此外，在杆的内壁处，在螺纹区域内设计有相互对置的槽。
由文件JP 63-104173已知了带有活节的活节组件，其借助于销、经由螺纹连接而与空心杆相连接。在该销内，设计有一个分布在螺纹内的轴向槽，其过渡至设计在销的设有扳手面的径向法兰内的径向槽。
由文件JP 3-8066已知了一种球头节，其壳体底部具有轴向分段式的、带有轴向地突出的销的法兰，销嵌入到空心杆内。在设有扳手面的法兰内，引入径向槽，其过渡至轴向槽，该轴向槽设计在销的侧面(Mantelflaeche)。
在最后两个解决方案中不利的是，槽延伸穿过扳手面，其中，通过与扳手面相结合的槽产生复杂的轮廓，在其上可能出现毛刺或较高的工具磨损。
由现有技术出发，本发明的目的在于，对开头所提及的活节组件进行如下形式的改进，即，使得复杂的轮廓可被避免——在该复杂的轮廓上可能出现毛刺或较高的工具磨损。
根据本发明，利用按照权利要求1所述的活节组件来实现该目的。优选的改进方案在从属权利要求中给出。
根据本发明的、用于车辆、尤其是机动车的活节组件，具有活节，该活节包括活节壳体和可与之可相对运动地支承的活节销；具有带空腔的杆，其与活节相连接；具有形成了内腔的边界的密封箱，活节至少部分地布置在其中；且具有透气连接部，其使杆的空腔与密封箱的内腔相连接，并包括至少一个槽，该槽设计在活节的面向杆的端侧内、通入内腔且具有径向的外侧端部，其中，槽以其径向外侧端部而终止在离开该端侧的外围边缘或外围轮廓一定间距、尤其是一定的径向间距处。因此，槽优选地在其径向外侧端部处封闭，尤其是在端侧和/或在径向方向上封闭。
由于透气连接部以槽的径向外侧端部而终止于离开端侧或称端面的外围轮廓一定距离处，因此可避免槽从端侧的外围轮廓中穿过。因此，活节可具有这样的侧面或称外围面，其包围着或环绕着端侧或设计在端侧内的槽，而槽不穿过该侧面。因此，可以避免现有技术所述的缺点和限制。尤其地，在此，透气连接部经由径向外侧端部通入密封箱的内腔中。在此，该至少一个槽可以完全地分布在端侧内。
优选的，侧面设计成扳手面，或包括该扳手面，其具有例如多边形的，尤其是四角形的、六角形的或八角形的周围轮廓或形状。端侧的外围轮廓可位于侧面或扳手面上。此外，该至少一个槽优选地横于或径向于杆的纵向方向而分布，并可设计为直的。尤其地，杆的纵向方向与活节组件的纵向方向相一致，这样，“径向”这一表达方式优选地表示横于或垂直于纵向的方向。此外，“轴向”这一表达方式尤其地表示与纵向方向相平行或与之相一致的方向。
优选地，与端面的外围轮廓相比，槽的径向外侧端部具有较小的、与纵向方向之间的径向距离。由于该槽尤其地以其径向外侧端部而通入内腔，因此该径向外侧端部可在径向上位于杆的侧面以外，或者，在径向上位于杆的侧面的径向延伸以外。由于杆优选地贴靠在端侧上，因此槽的外侧端部尤其地在径向上布置在接合面之外，借助于该接合面，杆贴靠在端侧上。接合面可以设计为环状，并且围绕或环绕某一径向内部区域，槽例如从该区域出发而延伸至径向外侧端部。此外，槽优选地具有径向内部区域或径向内侧端部，槽自该径向内部区域或径向内侧端部出发而延伸至径向外侧端部。与槽的径向外侧端部比，槽的径向内部区域或径向内侧端部尤其地具有与较小的、与纵向方向之间的间距，并且优选地位于由接合面所围绕的区域内，或可被该接合面所环绕。此外，优选地，槽的径向外侧端部在径向上布置在接合面的外围轮廓和端面的外围轮廓之间，且尤其地与之相距一定的径向间距。
杆可以是与活节销相连接的，该活节销具有端面，并且，槽走向在该活节销上或在该活节销中。然而，优选的是，杆与活节壳体相连接，该壳体具有端侧，且槽设计在该活节壳体处或在该活节壳体中。在此，槽可设在壳体底部处或在壳体底部中，该壳体底部与开口相对而置，通过该开口，活节销从活节壳体中延伸出来。尤其地，底部设计为与活节壳体呈一体式。此外，优选地，该底部具有活节的面向杆的端侧。
尤其地，活节壳体具有由壳体壁形成边界的壳体凹槽，活节销坐于壳体凹槽中。在此，可插入轴瓦，该轴瓦布置在活节壳体内，并且活节销支承在该轴瓦中。此外，可设有多个、例如两个或三个槽，尤其地，这些槽被设计为相同形式，但绕着纵向方向彼此相对旋转。
该透气连接部可具有至少一个第二槽，该第二槽至少间接地或直接地联接至该(第一)槽，其至少区域性地或是整个地分布在杆内，并通入空腔。在此，优选地，该两个槽相互不平行地分布。尤其地，第二槽在杆的方向上分布，或者说平行于杆的纵轴(轴向方向)而分布，与之相对，第一槽可以倾斜于或横于纵轴而分布(径向方向)。第一槽和/或第二槽优选地具有直线状的走向。此外，第一槽和/或第二槽的螺旋形的分布也是有可能的。两个槽可以相互过渡至对方之中，并且尤其地共同构成L形的槽走向或构成L型槽。尤其地，两个槽之间的过渡设计为在第一槽的径向内部区域内，或在其径向内侧端部处。
活节优选地具有轴向销，其嵌入至杆的空腔内。尤其地，销坐于端面处，并且可设计为与活节壳体呈一体式。优选地，销设有外螺纹，并且旋入杆中，为此，该杆尤其地具有内螺纹，该内螺纹与外螺纹相互交错地嵌合。优选地，销与底部相连接，或设计为与之呈一体式。
第二槽可以设计为位于杆的内壁处。但是，由于活节壳体优选地具有嵌入至空腔内的销，因此，该第二槽尤其地被设计为在该销的侧面内。在此，该第二槽例如从销的背对活节的壳体的端部、尤其是自由端部开始，延伸至端面和/或该第一槽。如果活节与杆旋在一起，则第二槽优选地分布在销的外螺纹中或在销的外螺纹区域内，或分布在杆的内螺纹中或在杆的内螺纹区域内。此外，在销处和/或在杆的内壁处，可以设计有数个、例如两个或三个(第二)槽，尤其地，其设计为相同形式，但绕着纵向方向彼此相对旋转。
优选地，设计在壳体处的端侧内设有三个径向槽，其相互间包围形成120°的夹角。此外，可在销中分布有三个轴向槽，其相互间包围形成120°的夹角，并以如下方式联接至径向槽处，即，由六个槽总共形成三个L型槽，其相互间包围形成120°夹角，并且各自不仅通入杆的空腔，而且通入密封箱的内腔中。径向槽以其径向外侧端部而终止于距离端面的外围轮廓一定间距处，且尤其地，不穿过该外围轮廓。此外，在端侧一侧，杆利用接合面而贴靠在壳体的面向杆的端侧处，其中，径向槽的径向外侧端部在径向上位于接合面之外，并朝向内腔打开。在此，径向槽的径向外侧端部尤其地在径向上位于端面的外围轮廓之内。
杆可以是与转向传动机构相连接的，并且借助于该转向传动机构而运动，尤其是在杆的纵向方向上被推动。在此，优选地，杆设计为齿条，其与转向传动机构共同构成齿条转向机构或齿条转向传动机构。密封箱可以一方面密封地贴靠在转向传动机构处或密封地贴靠转向传动机构的壳体处而另一方面密封地贴靠在活节销处或密封地贴靠在与之相连的耦合元件处。
活节优选为球头节，所以活节销设计为球头销，其以其球形活节而可旋转且可摆动地支承在活节壳体内。
尤其地，设计在杆内的空腔在杆的纵向方向上分布，并优选地延伸至杆的面向活节的端侧处。在杆内，空腔设计为轴向受限的，或被设计为盲孔。备选地，空腔可以延伸穿过杆。此外还可在杆内设有数个空腔。同样可能的是，杆与某一个第二活节相连接且在两个活节之间延伸。在此，该两个活节可以构造为相同形式。
由于此处所述的槽为透气连接部的一部分，或该槽构成该透气连接部，因此，优选地，此处是开放的槽。
本发明将在随后根据优选实施形式、参考下图而进行描述。其中：
图1显示了齿条转向机构的部分剖面图，
图2显示了用于按照本发明的一种实施形式的齿条转向机构的球头节的剖面图，
图3显示了按照图2的球头节的侧视图，带有透气连接部的部分剖开的示意图，
图4显示了按照图2的球头节的面向齿条的端侧的俯视图，
图5显示了若干种槽剖面形状，
图6显示了若干种槽走向，而
图7显示了不同的槽数量。
由图1，齿条转向机构1的部分剖面图一目了然，其中，齿条4支承在转向传动机构3的壳体2内，齿条可借助于转向传动机构3而在箭头5的方向上及在其反方向上被推动。齿条4具有凹槽6，并且在端部处与球头节7相连接。该球头节7具有活节壳体8以及可旋转且可摆动地支承在其中的球头销9，该球头销9以球形活节18(参见图2)而坐于壳体凹槽16内(参见图2)，该壳体凹槽16设计在活节壳体8内，并且由活节壳体8的壁17(参见图2)形成边界。在此，球头销9通过设在球头节壳体8中的开口19(参见图2)而从该球头节壳体8中延伸出来，其中，在球头节壳体8外，密封箱10以一个端部密封地贴靠在球头销9处。密封箱10以其另一个端部密封地贴靠在转向传动机构3的壳体处，这样，在密封箱10的两个端部之间，形成了由该密封箱形成边界的内腔11，在该内腔中布置有球头节壳体8、齿条4的端部区域以及球头销9的一部分。齿条4的纵轴由参考标号12表示，其中箭头5与纵轴12相平行地延伸，或说在纵轴12的方向上延伸。
如果齿条4借助于转向传动机构3而在箭头5的相反方向上被推动，则密封箱被压缩或被挤压，这可导致密封箱10的内腔11中所存有的空气的压力上升。反之，如果齿条4借助于转向传动机构3在箭头5的方向上被推动，则被设计为气箱的密封箱被延伸或伸长，这可导致密封箱10的内腔11中所存有的空气的压力下降。为了能对这种压力波动进行平衡，齿条转向机构1具有透气连接部13(参见图2)，其使得齿条4的空腔6与密封箱10的内腔11以透气的方式相连接。因此，可以通过空腔6将空气从内腔11中引出，或是将空气引入内腔11。如果空腔6不延伸穿透过齿条4，则空气或平衡气体可以例如经由转向传动机构3的壳体2而换道。
图2中，根据本发明的一种实施形式的齿条转向机构1的球头节7在剖视图中被示出，其中，空腔6经由透气连接部13而与密封箱10(此处并未示出)的布置在球头节壳体8之外内腔11以透气的方式相连接。
活节壳体具有尤其地设计为与之呈一体式的轴向销20，其设有外螺纹，并嵌入齿条4的空腔6内。在此，在齿条4的面向球头节7的端部的区域内，在其内壁处设计有内螺纹，其嵌入销20的外螺纹内。这样，球头节壳体8与齿条4相互旋紧。此外，球头节壳体8具有面向齿条4的端侧21，其环形地包围着销20，并且在端侧，齿条4贴靠在该端侧21处。
透气连接部13具有至少一个设计在销20的侧面处的槽14以及至少一个设计在端侧内的槽15，其在销20的壳体侧的端部处过渡至槽14，并且与之以透气的方式相连接。在此，尤其地轴向走向的槽14优选地从活节壳体8的端侧21延伸至销20的背对活节壳体8的端侧处，并通入凹槽6中。此外，槽14至少以逐段的方式分布在销20的外螺纹中或在销20的外螺纹区域内。该至少一个分布在端侧21内的槽15径向地从销20向外延伸，并在径向外部端部区域27中(参见图3)通入密封箱10(未示出)的内腔11中。但是，在此，槽15未延伸至端面21的外围轮廓28处(参见图4)，而是与之具有某一间距29(参见图4)。
外围轮廓28为多边形的扳手面22的一部分，其设计在球头节壳体8的侧面处，并且在轴线方向上仅在球头节壳体8的侧面的一部分上延伸。该扳手面22包围或环绕该一个或多个槽15，而槽不穿过扳手面22。
图3示出了略去齿条4情况下的球头节壳体8的部分的侧视图，其中，产生了相互过渡至对方中的槽14及15的L型走向，该L型走向部分地在剖视图中被示出。在此，槽15与槽14包围形成直角。
图4示出了在略去齿条4时，球头节壳体8的端侧21的俯视图，其中清楚的是，根据该实施形式在端侧21内设有三个径向槽15，而在销20处设有三个轴向槽14。在此，该六个槽14及15共形成三个L型槽，在这三个L型槽中，各两个相邻(槽)互相包围形成120°角。
该一个或多个槽15尤其地在径向方向上分布，并且可以具有由图5可见的槽的剖面形状23，24，25或26以及/或者由图6可见槽的分布。尤其地，由图6可见，根据实施例的一个变型，槽15可以以螺旋形的形式分布。备选地，该一个或多个槽15直线状地分布。此外，图7示出了，可设有不同数量的槽15。附加地，由图7，还可看出一些不同的槽走向。
在此，对于设置在销20处的一个或多个槽14而言，可从图5、图6、图7中获知的槽剖面形状、槽走向和/或槽数量相应地也是可能的。此外，槽14可设计为在螺纹销20处的螺旋形状的槽。
尽管并未示出，但在所有的实施形式中都有如下可能，即，在球形活节18与壳体壁17之间的凹槽16内，布置有轴瓦30，球形活节18支承在该轴瓦30中。
参考标号列表
1  齿条转向机构/活节组件
2  转向传动机构壳体
3  转向传动机构
4  齿条
5  箭头
6  空腔/齿条中的凹槽
7  球头节
8  球头节壳体
9  球头销
10 密封箱
11 密封箱内腔
12 齿条纵轴
13 透气连接部
14 轴向槽
15 径向槽
16 壳体中的凹槽
17 壳体壁
18 球形活节
19 球头节壳体中的开口
20 活节壳体处的销
21 端面
22 扳手面
23 槽截面形状
24 槽截面形状
25 槽截面形状
26 槽截面形状
27 径向槽的外侧端部
28 端面的外围轮廓
29 外侧槽端部与端面的外围轮廓之间的间距

Claims (13)

1.一种用于车辆的活节组件，该组件包括：
活节(7)，该活节(7)具有活节壳体(8)和可与该活节壳体(8)相对运动地支承的活节销(9)；
具有空腔(6)的杆(4)，该杆(4)与所述活节(7)相连接；
限定内腔(11)的密封箱(10)，所述活节(7)至少部分地布置在其中；
透气连接部(13)，该透气连接部(13)使所述杆(4)的所述空腔(6)与所述密封箱(10)的所述内腔(11)相连接，并且具有至少一个槽(15)，所述槽(15)设计在活节(7)的面向所述杆(4)的端侧(21)内、通入所述内腔(11)且具有径向的外侧端部(27)，
其特征在于，
-所述槽(15)以其所述径向外侧端部(27)而终止于距离所述端面(21)的外围轮廓(28)一定间距处。
2.根据权利要求1所述的活节组件，其特征在于，所述槽(15)以其所述径向外侧端部(27)通入所述内腔(11)中。
3.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述活节(7)具有扳手面(22)，其环绕着设计在所述端侧(21)内的所述槽(15)。
4.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述槽(15)的所述径向外侧端部(27)在径向上位于接合面之外，借助于所述接合面，所述杆(4)贴靠在所述端侧(21)处。
5.根据权利要求4所述的活节组件，其特征在于，所述接合面设计为环状，并且包围径向内部区域，所述槽(15)自所述径向内部区域出发，延伸至所述径向外侧端部(27)。
6.根据权利要求1所述的活节组件，其特征在于，所述透气连接部(13)具有至少一个至少间接地联接至所述槽(15)的第二槽(14)，所述第二槽(14)至少区域性地分布在所述杆(4)内，并通入所述杆(4)的所述空腔(6)内。
7.根据权利要求6所述的活节组件，其特征在于，两个槽(14，15)相互横向地分布，且所述第二槽(14)在所述杆(4)的纵轴线(12)的方向上分布，或与所述杆(4)的所述纵轴线(12)相平行地分布。
8.根据权利要求6或7所述的活节组件，其特征在于，在所述端面(21)处布置有嵌入至所述空腔(6)内的销(20)，在所述销(20)的侧面处分布有所述第二槽(14)。
9.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述活节壳体(8)与所述杆(4)相连接且具有由壳体壁(17)形成边界的壳体凹槽(16)，所述活节销(9)坐于所述壳体凹槽(16)中，其中，所述端面(21)设在所述活节壳体(8)处且背对开口(19)或与所述开口(19)相对而置，通过所述开口(19)，所述活节销(9)自所述活节壳体(8)中延伸而出。
10.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述杆(4)与转向传动机构(3)相连接，并可借助于所述转向传动机构(3)运动。
11.根据权利要求10所述的活节组件，其特征在于，所述密封箱(10)一方面密封地贴靠在所述转向传动机构(3)处或密封地贴靠在所述转向传动机构(3)的壳体(2)处，另一方面密封地贴靠在所述活节销(9)处或密封地贴靠在与之相连接的耦合元件处。
12.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述杆(4)为齿条。
13.根据权利要求1或2所述的活节组件，其特征在于，所述活节(7)为球头节，而所述活节销(9)为球头销，所述活节销(9)以其球形活节(18)可转动且可摆动地支承在所述活节壳体(8)内。
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