CN101437715B - 用于车辆的万向节装置 - Google Patents

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Abstract

用于车辆的万向节装置，包括具有万向节壳体(8)以及相对这个万向节壳体可运动地支承的万向节销(9)的万向节(7)、具有空腔(6)的并且与万向节(7)相连的连杆(4)、限定内部空间(11)的并且万向节(7)至少部分布置在其中的密封折棚(10)以及将连杆(4)的空腔(6)与密封折棚(10)的内部空间(11)相连的透气的连接部(13)，其中，所述透气的连接部(13)的至少一部分由至少一个构造在万向节(7)中的孔(14)构成，该孔通到连杆(4)的空腔(6)中。

Description

用于车辆的万向节装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的万向节装置，它包括具有万向节壳体以及相对这个万向节壳体可运动地支承的万向节销的万向节、具有空腔的并且与万向节相连接的连杆、限定内部空间并且万向节至少部分布置在其中的密封折棚以及将连杆的空腔与密封折棚的内部空间相连接的透气的连接部。
背景技术
这种万向节装置由现有技术公开并且例如应用于齿条式转向器，其中密封折棚保护万向节装置的至少一部分防止环境影响和污染。在齿条运动时，可能在密封折棚内部产生压力波动，该压力波动可以通过透气的连接部补偿。
由JP 5-37644公开了一种在空心的连杆和壳体之间的连接部，其中在连杆的壁中在端面侧加入了一个槽。此外在连杆的内壁上在螺纹的区域中构造有两个互相对置的槽。
由JP 63-104173公开了一种具有万向节的万向节装置，它借助轴颈通过螺纹连接与空心的连杆连接。在轴颈中构造有分布在螺纹中的轴向槽，轴向槽逐渐变成构造在轴颈的径向法兰中的径向槽。
由JP 3-8066公开了一种球形万向节，它的壳体底部具有一个带有轴向伸出的轴颈的轴向分级的法兰，该轴颈嵌入空心的连杆中。在设有关键表面(
Figure GSB00000450861700011
)的法兰中加入了径向槽，该径向槽逐渐变成构造在轴颈的外表面中的轴向槽。
该解决方案的缺点是，通过槽与关键表面的组合产生复杂的轮廓，在该轮廓上可能出现毛刺或者刀具磨损提高。
由DE 43 31 291 C1公开了一种与球形万向节壳体的万向节连接，它与轴向的连接轴颈连接成一体的，该连接轴颈具有外螺纹并且拧入带有相应的内螺纹的空心的齿条中。该齿条在它装配后贴靠在径向法兰上，连接轴颈在球形万向节壳体侧逐渐变成该径向法兰。在连接轴颈中加入了通气槽，这些通气槽转入径向法兰中。
这种解决方案的缺点是，通气槽的轴向区域延伸通过外螺纹，这会导致制造较复杂。此外，通气槽的径向区域分布在径向法兰的端面中，该端面同时也可以作为万向节压缩时的支撑面。由于通气槽，该表面会减小，这又导致布局时的限制。
发明内容
从现有技术出发，本发明的任务在于，改进开始所述的万向节装置，即可以不复杂得进行制造并且减少在布局时的限制。
该任务根据本发明利用一种万向节装置解决。
根据本发明的用于车辆特别是机动车的万向节装置包括具有万向节壳体以及相对这个万向节壳体可运动地支承的万向节销的万向节、具有空腔的并且与万向节相连接的连杆、限定内部空间的并且万向节完全或者至少部分地布置在其中的密封折棚以及将连杆的空腔与密封折棚的内部空间相连接的透气的连接部，其中该透气的连接部的至少一部分由至少一个构造在万向节中的孔构成，该孔通到连杆的空腔中。
因为按本发明透气的连接部通过构造在万向节中的孔通到连杆的空腔中，所以可以避免在万向节和连杆的连接区域内在螺纹中或在万向节的朝向连杆的端面中构造空气导槽。尤其可以使透气的连接部与万向节和连杆之间的连接区域间隔开地通到密封折棚的内部空间中，从而此外可以避免透气的连接部通过关键表面。由此，透气的连接部可以在功能上与螺纹、支撑面或关键表面分开，从而可以避免或至少可以减少现有技术中所述的缺点和限制。此外，所述孔优选沿连杆的纵向分布。
虽然使用“孔”的概念，但该孔不必强制地通过钻孔或切削加工产生。尤其可以通过钻孔或冲孔构造该孔。如果要浇注万向节壳体和/或万向节销，也可以在浇注万向节壳体和/或万向节销时形成该孔。替代孔的概念也可以使用如洞或圆柱形的空穴这样的概念，该洞或者说圆柱形的空穴尤其是长形的并且/或者在两侧是透气的或者说敞开的。
所述连杆可以与万向节销连接，所述孔分布在该万向节销中。然而该连杆优选与万向节壳体连接，所述孔构造在该万向节壳体中。在此，所述孔可以设置在万向节壳体的底部中，该底部远离开口或者与开口对置，万向节销通过该开口从万向节壳体中延伸出来。该底部尤其与万向节壳体构造成一体的。
所述万向节壳体优选具有由壳体壁限界的壳体空穴，万向节销坐落在该壳体空穴中。在此，所述孔可以通入壳体空穴中，从而所述空腔通过所述孔与壳体空穴透气地连接。此外，所述透气的连接部具有至少一个直接或间接连接到所述孔上的槽，该槽构造在万向节壳体内部并且优选通到密封折棚的内部空间中。在此，所述槽例如可以构造在壳体壁中和/或轴瓦中，该轴瓦布置在万向节壳体中并且万向节销支承在该轴瓦中。由此可以以简单的方式实现孔和密封折棚的内部空间之间透气的连接。尤其可以设置多个槽。同样可以使所述至少一个连接到所述孔上的槽不延伸到密封折棚的内部空间，并且与之间隔开地终止在万向节壳体的内部。设置在轴瓦中的槽可以连接到该例如设置在壁中的槽上，并且通到内部空间中。
此外，透气的连接部可以具有至少一个构造在万向节销中的并且直接或间接连接到所述孔上的销孔，该销孔通到密封折棚的内部空间中。在此，优选在中间连接壳体空穴或壳体空穴的一部分的情况下实现所述孔和销孔之间的连接。此外，可以在万向节销中设置朝壳体空穴敞开的万向节销空穴，所述至少一个销孔通到该万向节销空穴中。尤其可以设置多个销孔。
根据万向节装置的一种改进方案，所述孔本身通入密封折棚的内部空间，并且为此可以例如相对于连杆的纵轴线倾斜地分布。此外，透气的连接部具有至少一个连接到所述孔上的第二孔，该第二孔分布在万向节的内部或万向节壳体的内部，其中这两个孔尤其在万向节内部或万向节壳体内部相互转化，并且优选相互非平行地定向。所述孔中的一个孔尤其沿连杆的纵轴线方向分布，与之相反，另一个孔倾斜于该纵轴线或者横向于该纵轴线分布并且优选在万向节壳体的外表面中或者外表面的区域中通到密封折棚的内部空间中。所述两个孔优选构造成盲孔，该盲孔在万向节的内部尤其在万向节壳体的内部相互转化。
所述连杆可以与转向机构连接，并且借助于转向机构运动，尤其沿连杆的纵向移动。在此，所述连杆优选构造成齿条，该齿条与转向机构一起形成齿条式转向器或者说齿条式转向机构。所述密封折棚一方面可以密封地贴靠在转向机构上或转向机构的壳体上，并且另一方面密封地贴靠在万向节销上或与之连接的连接元件上。
所述万向节优选是球形万向节，将万向节销构造成球头销，该球头销利用它的万向节球头可旋转并可摆动地支承在万向节壳体中。
构造在连杆内部的空腔特别沿它的纵向方向延伸并且优选延伸直至连杆的面对万向节的端面。在连杆内部，该空腔可以轴向受限或者说设计成盲孔。作为替代方案，该空腔可以穿过连杆延伸。此外可以在连杆中设置多个空腔。
连杆与第二万向节连接并且在这两个万向节之间延伸。在此，这两个万向节可以分别设有通入空腔中的孔并且尤其构造成相同类型的。
因为这里所述的孔和槽是透气的连接部的一部分或者构成透气的连接部，所以其优选是敞开的孔和敞开的槽。
本发明的所有实施方式可以具有轴瓦，该轴瓦布置在万向节壳体中并且所述万向节销支承在该轴瓦中。
附图说明
接下来借助优选的实施方式参考附图说明本发明。图中示出：
图1是齿条式转向器的部分剖视图，
图2是根据本发明的第一实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图3是根据本发明的第二实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图4是根据本发明的第三实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图5是根据本发明的第四实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图6是根据本发明的第五实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图7是根据本发明的第六实施方式的齿条式转向器的球形万向节的剖视图，
图8示出了多种槽轮廓，
图9示出了多种槽分布，以及
图10示出了不同的槽数量。
具体实施方式
由图1示出了齿条式转向器1的部分剖视图，其中在转向机构3的壳体2中支承有齿条4，它可以借助转向机构3沿着和逆着箭头5的方向移动。齿条4具有一个空穴6并且在至少一端上与球形万向节7相连。球形万向节7具有万向节壳体8和在该万向节壳体中可旋转并可摆动地支承的球头销9，它利用万向节球头18(参见图2)坐落在壳体空穴16(参见图2)中，该壳体空穴构造在万向节壳体8中并且由万向节壳体8的壁17(参见图2)限定。在此，球头销9通过设置在球形万向节壳体8中的开口19(参见图2)从该球形万向节壳体中延伸出去，其中在球形万向节壳体8的外部，密封折棚10利用一端密封地贴靠在球头销9上。密封折棚10利用它的另一端密封地贴靠在转向机构3的壳体2上，这样在密封折棚10的两个端部之间构成了由它限定的内部空间11，在该内部空间中布置有球形万向节壳体8、齿条4的端部区域以及球头销9的一部分。齿条4的纵轴在此以附图标记12标明，其中箭头5平行于纵轴12或者说沿纵轴12的方向延伸。
如果齿条4借助转向机构3逆着箭头5的方向移动，则密封折棚10被压缩或者说压扁，这会导致存在于密封折棚10的内部空间11中的空气压力升高。相反如果齿条4借助转向机构3沿箭头5的方向移动，则设计成折棚的密封折棚10被拉长或伸长，这会导致存在于密封折棚10的内部空间11中的空气压力下降。为了能够补偿这样的压力波动，齿条式转向器1具有透气的连接部13(参见图2)，它将齿条4的空腔6与密封折棚10的内部空间11透气地相连。由此可以通过空腔6从内部空间11排出空气或者向内部空间11输入空气。如果空腔6没有延伸穿过齿条4，则空气例如可以通过转向机构3的壳体2绕过。
由图2可以看出根据本发明的第一实施方式的齿条式转向器1的球形万向节7的剖视图，其中空腔6通过透气的连接部13与此处未示出的密封折棚10的布置在球形万向节壳体8外部的内部空间11透气地连接。透气的连接部13具有一个构造在球形万向节壳体8中的轴向的孔14以及至少一个构造在球形万向节壳体8中的径向的孔15，该径向的孔在球形万向节壳体8的内部变成轴向的孔14。
根据第一实施方式，球形万向节壳体8在其朝向齿条4的端部上具有带有内螺纹的锅状的空穴21，构造在齿条4的朝向球形万向节壳体8的端部上的外螺纹啮合到该内螺纹中。由此将齿条4和球形万向节壳体8相互拧紧。
下面描述本发明的其它实施方式，其中在所有实施方式中，相同的或类似的特征用相同的附图标记表示。
由图3可以看出根据本发明的第二实施方式的球形万向节7的剖视图，其中透气的连接部13具有轴向的孔14，该孔从空腔6通过万向节壳体8一直延伸到空穴16。该孔14通过开口19和位于球形万向节18与壁17之间的存在于空穴16中的中间空间与这里没有示出的密封折棚10的内部空间11透气地连接。
万向节壳体8具有尤其与其整体构造的轴向的轴颈20，该轴颈设有外螺纹并且啮合到齿条4的空腔6中。在此，在齿条4的朝向球形万向节7的端部的区域内将内螺纹构造在齿条的内壁上，该内螺纹啮合到轴颈20的外螺纹中。由此将球形万向节壳体8和齿条4相互拧紧。
由图4可以看出根据本发明的第三实施方式的球形万向节7的剖视图，其中除了万向节壳体8和齿条4之间的连接之外，第三实施方式与第二实施方式相一致。但根据图4，在球形万向节壳体8中设置锅状的具有内螺纹的空穴21，构造在齿条4上的外螺纹啮合到该内螺纹中。由此，通过与第一实施方式等效的螺纹连接形成齿条4和球形万向节壳体8之间的连接。
由图5可以看出根据本发明的第四实施方式的球形万向节7的剖视图，其中在球形万向节壳体8中将至少一个槽22加入壁17中，该槽从孔14出发一直延伸到开口19。除了槽22之外，第四实施方式与第三实施方式一致。然而与之相反，在第四实施方式中空气在空腔6和这里没有示出的密封折棚10的内部空间11之间的交换由于该槽22而变得简单。
在此，所述至少一个槽22可以具有图8中看到的槽轮廓形状26、27、28或29之一以及/或者图9中看到的槽分布之一。尤其从图9中可以看出，按所述实施方式的一种变型方案的槽22不必一直延伸到开口19。螺旋形分布的槽22也是可以的。此外，图10示出了可以设置不同数量的槽22。
由图6可以看出根据本发明的第五实施方式的球形万向节7的剖视图，其中将朝空穴16敞开的空穴23加入球头销9的万向节球头18中。此外，在球头销9中构造至少一个孔24，该孔从空穴23出发通过球头销9一直延伸到这里没有示出的密封折棚10的内部空间11并且由此形成空穴23和内部空间11之间透气的连接。在此，图6示出了两个这样的孔24。因为所述空穴23朝空穴16敞开，所以空腔6也和内部空间11透气地连接。
由图7可以看出根据本发明的第六实施方式的球形万向节7的剖视图，该实施方式基本上与第二实施方式一致。然而与之相反，在第六实施方式中在万向节球头18和壳体壁之间的空穴内部布置了轴瓦30，万向节球头18可旋转并且可摆动地支承在该轴瓦中。在此，在轴瓦30中设置了至少一个槽31，该槽连接到孔14上并且延伸到开口19。由此构成空腔6和这里没有示出的密封折棚10的内部空间11之间的透气的连接。在此，对于至少一个槽31来说相应地可以是图8、9和10中可获知的槽轮廓形状，槽分布和/或槽数量。作为构造在轴瓦中的槽的补充方案或替代方案，也可以在轴瓦中构造洞，该洞形成透气的连接部的一部分。
虽然只是在第六实施方式中示出，但是原则上在所有实施方式中都可以在万向节球头18和壳体壁17之间的空穴16内部布置轴瓦30。在此，该轴瓦可以具有一个或多个用于导气的槽和/或洞。
附图标记列表
1.齿条式转向器/万向节装置
2.转向机构的壳体
3.转向机构
4.齿条
5.箭头
6.齿条中的空穴/空腔
7.球形万向节
8.球形万向节壳体
9.球头销
10.密封折棚
11.密封折棚的内部空间
12.齿条的纵轴
13.透气的连接部
14.轴向的孔
15.径向的孔
16.壳体中的空穴
17.壳体壁
18.万向节球头
19.球形万向节壳体中的开口
20.万向节壳体上的轴颈
21.万向节壳体中的锅状的空穴
22.壳体壁中的槽
23.球头销中的空穴
24.球头销中的孔
26.槽轮廓
27.槽轮廓
28.槽轮廓
29.槽轮廓
30.轴瓦
31.轴瓦中的槽

Claims (11)

1.用于车辆的万向节装置，包括具有万向节壳体(8)以及相对这个万向节壳体可运动地支承的万向节销(9)的万向节(7)、具有空腔(6)的并且与万向节(7)相连的连杆、限定内部空间(11)的并且万向节(7)至少部分地布置在其中的密封折棚(10)以及将连杆的空腔(6)与密封折棚(10)的内部空间(11)相连接的透气的连接部(13)，其特征在于，所述透气的连接部(13)的至少一部分由至少一个构造在万向节(7)中的孔(14)构成，该孔通到连杆的空腔(6)中，所述连杆与万向节壳体(8)连接并且所述孔(14)构造在万向节壳体(8)中，所述万向节壳体(8)具有由壳体壁(17)限界的壳体空穴(16)，万向节销(9)坐落在该壳体空穴中，其中所述孔(14)通到壳体空穴(16)中。
2.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述透气的连接部(13)具有至少一个至少间接地连接到孔(14)上的槽(22)，该槽在万向节壳体(8)内部构造在壳体壁(17)中，并且通到密封折棚(10)的内部空间(11)中。
3.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述万向节销(9)在中间连接轴瓦(30)的情况下坐落在壳体空穴(16)中并且所述透气的连接部(13)具有至少一个至少间接地连接到孔(14)上的槽(22)，该槽构造在轴瓦(30)中并且通到密封折棚(10)的内部空间(11)中。
4.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述透气的连接部(13)具有至少一个构造在万向节销(9)中的并且至少间接地连接到所述孔(14)上的销孔(24)，该销孔通到密封折棚(10)的内部空间(11)中。
5.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述孔(14)通到密封折棚(10)的内部空间(11)中。
6.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，在万向节(7)内部或万向节壳体(8)内部，至少一个第二孔(15)连接所述孔(14)，该第二孔通到密封折棚(10)的内部空间(11)中。
7.根据权利要求6所述的万向节装置，其特征在于，所述两个孔(14，15)相互间非平行分布。
8.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述连杆与转向机构(3)连接并且可以借助于转向机构(3)运动。
9.根据权利要求8所述的万向节装置，其特征在于，所述密封折棚(10)一方面密封地贴靠在转向机构(3)上或转向机构(3)的壳体(2)上，并且另一方面密封地贴靠在万向节销(9)上或与之连接的连接元件上。
10.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述连杆是齿条(4)。
11.根据权利要求1所述的万向节装置，其特征在于，所述万向节(7)是球形万向节并且所述万向节销(9)是球头销，该球头销利用它的万向节球头(18)可旋转并可摆动地支承在所述万向节壳体(8)中。
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