CN101535660A - 用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于平衡和/或传递在两个构件之间的力/力矩和旋转运动的装置，特别用于平衡汽车运动，其中在所述两个构件之间设置至少一个铰链模块，利用所述铰链模块能够将一被压力介质加载的活塞的平移的和/或旋转的运动转换成至少一个第一旋转轴或一第一旋转轴和一第二旋转轴的旋转运动。

Description

用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动的装置

技术领域

本发明涉及一种用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动的装置，并且特别用于汽车运动的平衡，例如在活动的底盘中用于底盘稳定。

背景技术

DE 197 54 539 C2描述一种旋转马达，其设置在一分开的车轴中并且具有一圆筒，该圆筒包括在圆筒内面上的许多径向筋条。在圆筒中还设置一具有多个叶片的马达轴。各筋条和各叶片构成各工作空腔，所述工作空腔可加载一液压压力，借此实现马达轴相对于壳体的旋转。壳体的一端固定连接于车轴的一部分，而另一端构成为旋转轴并连接于车轴的另一部分，从而通过旋转轴的一旋转运动和车轴的两个部分的一与之关联的扭转可以平衡汽车运动。

还已知用于操纵阀和滑阀的方案，其中通过各连杆，其设置在壳体中并且在一边支承在壳体和一活塞上或两个活塞之间，通过一旋转运动转变成一直线运动产生一调节位移。对此壳体不固定在一构件上并且一般只提供一旋转的输出轴。FR 2 406 247A对此描述一方案，其中通过连杆与活塞相结合的应用将一直线运动转变为一非直线运动。

另一方案描述于US 4133215A中。这同样涉及一用于转换直线的和旋转的运动的装置并且用作为用于一90°转阀的驱动及操作单元。例如具有闭锁体的阀(锥形阀或球头阀)。

在公开文献US 31 56 161 A中描述的方案也涉及阀的应用。

阀或转阀的应用(其在较大的间隔中被打开或关闭)与底盘运动的平衡和汽车振动的降低(其在相应的调节位移时需要一显著较大的频率)在这方面是不可相互对比的。

DE 102 45 457 B3中公开一同类型的旋转马达形式的装置，用于在活动的底盘中的底盘稳定。旋转马达通常设置在一分开的轴(稳定器)中，并且壳体的一侧固定连接于轴。连接于轴的一旋转轴穿过壳体的另一侧伸出。在壳体中设有一可轴向移动的活塞和各压力介质接头，它们通向在活塞之前和后面的各压力腔。通过活塞的一轴向运动可使旋转轴旋转，从而可使轴的两个部分彼此扭转。活塞的轴向运动向旋转轴的一旋转运动的转变经由各球头杆实现，其固定在活塞和壳体上。不利的是较大的结构空间和部分较复杂的结构。此外该方案只具有一输出轴，因此其应用领域是有限的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动、特别是用于平衡汽车运动的装置，其具有一简单的结构构造并且能够以少的费用制造并且可以多方面应用。

利用权利要求1特征部分的特征达到该目的。由各从属权利要求得出有利的实施形式。

按照本发明，本发明包括一用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动、特别是用于平衡汽车运动的装置，其中在所述两个构件之间设置至少一个铰链模块，利用所述铰链模块能够将一被压力介质加载的活塞的平移的和/或旋转的运动转换成至少一个第一旋转轴或一第一旋转轴和一第二旋转轴的旋转运动。

由于按选择可采用一个或两个旋转轴，该装置令人意想不到地可以多方面地用于汽车运动的平衡。

此外第一次有可能相互耦合多个铰链模块，借此与传统的方案相比可以显著地增大可能的转角。对此每一铰链模块可以设置在一单独的壳体中或多个铰链模块设置在一共同的壳体中。

在使用多个铰链模块时它们可以彼此沿轴向可调节或可运动地设置，借此有可能产生或承受或平衡轴向运动或轴向力。

此外有可能设置各两个可彼此转动的铰链模块。

用于平衡汽车运动的铰链模块具有一壳体以及一以第一旋转轴形式的第一输出轴，在该壳体中设置一活塞，第一输出轴根据汽车运动可处于旋转并且经由多个第一耦合元件与活塞作用连接，各耦合元件在两端可旋转运动地支承，其中在活塞的两侧设置各压力腔。

此外铰链模块可以分别包括单个的下列特征组或其组合，其中

a)各一个压力介质管道沿旋转马达的轴向方向通过壳体通向一个或两个压力腔，和/或

b)各耦合元件在其各端上具有球头并且在活塞侧和/或在旋转轴侧和/或向壳体的一端盖的方向借助于各一个固定环固定于各球头窝中，其中固定环具有多个通口，耦合元件的球头可穿过所述通口，和/或

c)各耦合元件在其各端上具有球头，其中各球头在活塞侧和/或在旋转轴侧和/或向壳体的一端盖的方向借助于各一个固定环固定于各球头窝中，同时固定环在活塞侧和/或旋转轴侧和/或向壳体的一端盖的方向沿旋转马达的轴向方向材料锁合地连接/焊接，和/或

d)各耦合元件在其各端具有球头，其在活塞侧和/或旋转轴侧固定于各球头窝中，其中各球头窝沿径向方向扩大到一直径，其大于球头直径并且各球头窝的窝极点间距等于球头的直径，和/或

e)活塞具有一连接于第一压力腔的第三压力腔和一连接于第二压力腔的第四压力腔，和/或

f)在活塞的对置于第一旋转轴的一侧设置一为第二旋转轴形式的第二输出轴，该第二旋转轴经由多个第二耦合元件与活塞作用连接，所述第二耦合元件在两端可旋转运动地支承。

活塞可轴向移动和旋转运动地支承，其中在第一旋转轴与活塞之间设置一第一压力腔，第一压力介质管道通向该第一压力腔。在活塞的另一侧面设置一第二压力腔，第二压力介质管道通向该第二压力腔。按照铰链模块的结构上的实施形式，对此第二压力腔构成在活塞与一壳体侧的盖(具有一个旋转轴的铰链模块)之间或在活塞与一第二旋转轴(具有两个旋转轴的铰链模块)之间。连接于第一压力腔的第一压力介质管道和连接于第二压力腔的第二压力介质管道优选沿铰链模块的纵轴线的方向穿过在壳体上在两侧设置的壳体盖引导。

通过这样的轴向压力介质供给装置可以显著减小铰链模块的结构空间或在相同的结构空间时提高其功率。

或者有可能将连接于第一压力腔的第一压力介质管道和连接于第二压力腔的第二压力介质管道经由在壳体上固定的接头沿径向方向通过壳体引导。

各耦合元件优选构成为球头杆并且如上所述在其球头上借助于固定环固定于各球头窝中。

构成为球头杆的各耦合元件不仅在旋转轴侧和/或盖侧以其在端侧设置的各球头固定于一在旋转轴侧和/或盖侧固定的球头窝环的各球头窝中而且用各固定环固定于活塞的各球头窝中。为了确保各球头杆的组装，各固定元件具有多个相应的通口。

为了通过球头，各固定环构成沿径向方向向外或向内设有狭槽的。为此各固定环具有一底面，在其中设置多个凹形弯曲的凹槽以形成球头窝。此外底面具有一中心的通口，各狭槽由所述通口通向所述凹形弯曲的凹槽。对此狭槽的宽度必须大于杆的直径，该杆连接球头杆的各球头。

或者各固定环可以具有一底面，在该底面中设置多个凹形弯曲的凹槽以形成球头窝，并且为每一凹槽配置一沿径向方向和/或沿圆周方向位错的孔，该孔转入凹槽中并且该孔的直径大于球头直径。将一球头杆的待组装的球头从对置于球头窝的一侧穿过该孔引导并接着嵌入球头窝中。

优选各一个固定环与活塞材料锁合地相连接，并且各一个固定环与球头窝环材料锁合地相连接。这特别通过一焊接来实现。焊缝优选沿轴向延伸并在圆周面上封闭。对此固定环与球头窝环或与活塞经由一沿轴向方向延伸的焊缝焊接。其优点是，在连接的构件之间的公差补偿是可能的并且避免收缩应力。为此各固定环分别具有一沿轴向方向在圆周面上搭接活塞或球头窝环的边缘。一固定环的边缘和邻接的活塞或球头窝环的区域优选相互轴向焊接(例如借助于激光焊接)。通过焊接过程，其远离球头窝以一轴向焊缝实现，避免在各球头窝的区域内的不符合要求的应力。

当然也可以采用一径向焊缝或一其它的材料锁合的连接(例如钎焊连接或胶接)。

由于各球头窝沿径向方向扩大到一直径，其大于球头直径，并且各球头窝的窝极点间距(Kalottenpolabstand)等于球头直径，所以对于球头在球头窝中的无变形和无应力的支承具有很大的意义。

如果活塞具有一连接于第一压力腔的第三压力腔和一连接于第二压力腔的第四压力腔，那么可以大大增加有效的活塞面并因此提高铰链模块的功率。活塞为此朝纵向剖面看去构成H形的，亦即在其中间的区域内具有一减小的直径，在该减小的直径上邻接一第三和第四附加的活塞面，其中第三和第四压力腔处在壳体、减小的直径与活塞的第三和第四活塞面之间的一空腔中并且通过一隔板彼此分开。

第一压力腔对此经由一第一连接管道与处在隔板的背对第一压力腔一侧上的第三压力腔相连接。同样在第二压力腔经由一第二连接管道与处在隔板的背对第二压力腔一侧上的第四压力腔之间相连接。隔板不仅贴紧壳体而且贴紧H形活塞的所述减小的直径并且将第三和第四压力腔彼此密封。优选隔板对此固定设置在壳体上。

如果铰链模块具有一第一旋转轴和一第二旋转轴，那么在活塞的一侧上设置的第一旋转轴和各第一耦合元件以及在活塞的另一侧上设置的第二旋转轴和各第二耦合元件优选沿着活塞的中轴线镜像对称地设置(在活塞处于中间的位置的情况下)，其中中轴线垂直于旋转轴的纵轴线延伸。

但也有可能将在活塞的一侧上设置的各第一耦合元件相对于在活塞的另一侧上设置的各第二耦合元件沿圆周方向位错设置，从而分别在各第一耦合元件的两个球头之间在活塞上固定第二耦合元件的一球头或反之。

通过对第一压力腔和/或第二压力腔的压力加载，活塞向具有较小压力的压力腔的方向运动，借此使第一旋转轴和第二旋转轴处于相反方向的旋转并且可以平衡汽车的摇晃运动。

如果关闭两压力介质管道则两个旋转轴相互刚性连接。

在各压力腔卸压时两个旋转轴脱开并且可彼此独立地转动。每一旋转轴经由一轴向的推力轴承支承一在端侧设置的壳体盖上。

此外在各固定环的外圆周上可以设置凹槽用以容纳导向环。

在各压力腔与推力轴承之间分别设置一密封件。

为了确保组装和为了简化制造，将活塞垂直于旋转轴的纵轴线分成两个半部。活塞的两个半部可以借助一定心环彼此在中心支承，其中活塞的一半部的一突出部位置固定地嵌入邻接的活塞半部的一凹槽中。或者两个活塞半部设有相互定心的成型元件，它们相互嵌入。

两个活塞半部相互材料锁合地连接，特别是焊接(例如借助于激光焊接)。各壳体盖与壳体也优选焊接。

铰链模块例如设置于一稳定器中，其与底盘相连接。对此第一旋转轴与稳定器的一第一半部相连接，而对置的壳体盖或壳体或第二旋转轴与稳定器的第二半部相连接。

如果只采用一个旋转轴，已可以通过的旋转运动平衡汽车的倾斜。该实施形式可以例如直接为一车轮配置并且消除车轮运动。在采用两个旋转轴时通过两个旋转轴的相反方向的旋转或摆动运动可以平衡汽车的较大的倾斜角。在一压力腔的施压时而在另一压力腔的卸压时活塞向卸压的压力腔的方向运动，因此经由各耦合元件两个旋转轴实施彼此相反方向的旋转运动。如果两个压力腔是无压的，则两个旋转轴脱开并且可彼此独立地转动，此时活塞沿着轴向运动并实施一旋转运动。在关闭各压力介质管道时两个旋转轴相互刚性连接，从而稳定器如同一体的元件起作用，此时活塞固定不动。

利用按照本发明的方案提供一种用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动的装置，其特别用于汽车运动的平衡并且在简单的结构构造和不大的结构空间的同时可各式各样地使用。

附图说明

以下借助各实施例更详细地说明本发明。其中：

图1：一铰链模块的原理图，其包括一旋转轴和轴向压力介质供给装置；

图1a：一铰链模块S的结构，其包括两个旋转轴和径向压力介质供给装置；

图2：图1中包括拉开的各固定环的部分图；

图2.1：图1中包括相互贴紧的各固定环的部分图；

图2.2：耦合元件即球头杆；

图2.3：一包括位于其中的球头的球头窝的横剖面图；

图3：活塞，包括用于多个耦合元件的凹槽；

图3.1：活塞，包括底面和用于多个连杆元件的凹槽；

图4：固定环，包括用于多个耦合元件的凹槽；

图4.1：固定环，包括底面和用于多个耦合元件的凹槽；

图5：一铰链模块S的结构，包括轴向压力介质供给装置和一旋转轴；

图6：铰链模块S，包括轴向压力介质供给装置、一旋转轴和在活塞中的多个附加的压力腔；

图7：包括两个可相互轴向移动地设置的铰链模块的装置；

图8：包括两个成角度位错设置的铰链模块的装置。

具体实施方式

图1示出一铰链模块S的原理图，包括一个旋转轴10.1和在出口位置的轴向压力介质供给装置2.1、2.2。在一壳体G中设置一活塞1，该活塞经由一花键齿的滑动套筒M旋转固定地且可轴向移动地支承。滑动套筒M对此位于壳体盖GD的一指向活塞方向的凸肩GD′上，该壳体盖GD在这一侧封闭壳体G。在活塞1与壳体盖GD之间构成一第一压力腔D1，第一压力介质输入管道2.1通向该第一压力腔。在活塞1的背对壳体盖GD的一侧上经由一固定环8和一活塞侧的球头窝环11将四个球头杆(各第一耦合元件7.1)一端的各球头3可旋转地支承于未详细标明的各球头窝中。各球头杆(各第一耦合元件7.1)的对置一端的各球头3同样可旋转地支承于一第二固定环8和一旋转轴侧的球头窝环11的各球头窝中。各球头3和各固定环8的各球头窝以及各球头窝环11的各球头窝因此构成球窝铰链。在两个固定环8之间构成一包括一压力介质输入管道2.2的第二压力腔D2。与活塞1间隔开的固定环8和球头窝环11经由一中间件S连接于一第一旋转轴10.1，第一旋转轴10.1经由一轴向的推力轴承9支承在另一壳体盖GD上并且可旋转地支承于壳体G中。第一旋转轴10.1伸出于壳体盖GD。四个球头杆(耦合元件7.1)全部以相同的角度倾斜并且以相同的间距设置在一共同的分度圆上。各壳体盖GD与壳体G紧密地焊接。活塞1和中间件S向壳体G的内壁并且旋转轴侧的壳体盖GD向旋转轴10.1的外圆周借助于未标明的密封件密封。

操作方式如下：

在经由第一液压接头(压力介质供给装置2.1)对圆柱形的活塞1加载时，活塞1防扭转地借助于花键齿的滑动套筒M向第一旋转轴10.1的方向移动。活塞力经由各球头杆(耦合元件7.1)传向各固定环8和球头窝环11。由于四个耦合元件7的空间的倾斜位置，在各球头窝环11中产生一轴向的分力和一沿圆周方向作用的分力，同时四个耦合元件7.1总是进一步倾斜。圆周分力经由中间件S在第一旋转轴上产生要求的旋转力，其大小是活塞力和球头杆空间角度的一个函数。经由推力轴承9平衡轴向分力。

通过经由液压连接2.2向压力腔D2的供压产生相反的旋转方向。同时各耦合元件7.1的偏角再次变大。壳体G以活塞侧的壳体盖GD构成为对第一旋转轴10.1的对向轴承(固定支座)，从而在壳体G与旋转轴10.1之间产生铰链模块的转矩。

图1a示出一镜像对称构成的铰链模块S的纵剖面图，其包括两个旋转轴10.1、10.2和径向的压力介质供给装置2.1、2.2。在壳体G中安装活塞1(在该图中在中间的位置)，其经由以球头杆形式的各耦合元件7.1和7.2与在活塞1的两侧设置的、可绕一纵轴线A1旋转的旋转轴10.1、10.2处于作用连接。各球头杆(耦合元件7.1、7.2)以其在端侧设置的各球头3经由各球头铰式连接不仅固定在活塞上而且固定在旋转轴10.1、10.2上，并且借助于各固定环8固定。在活塞1与第一旋转轴10.1之间构成一第一压力腔D1，并且在活塞1与第二旋转轴10.2之间构成一第二压力腔D2。一第一压力介质供给装置2.1通过壳体G沿径向方向通向第一压力腔D1，而一第二压力介质供给装置2.2通过壳体G沿径向方向通向第二压力腔D2。每一旋转轴10.1、10.2经由一轴向的推力轴承9支承在在端侧设置的壳体盖GD上。在推力轴承9与压力腔D1、D2之间分别设置一密封件4。通过向压力腔D1、D2压力加载引起的活塞的运动，能够产生旋转轴10.1、10.2的一相反的旋转运动。

构成为球头杆的各耦合元件7.1和7.2以其在端侧设置的各球头3固定于部分地包围它们的各固定环8中，使各固定环8可以无间隙(“成块”)彼此贴紧(图2.1)。这简化了铰链模块S的组装。图2和图2.1在这方面以示意图示出为旋转轴10.1配置的球头铰式连接，其具有只示出的活塞1和球头窝环11。相同的连接沿着垂直于纵轴线A1延伸的活塞1的中轴线A2镜像对称地设置在旋转轴10.2的侧面上。在所示的实施例中(图1a)，优选在活塞1的一侧设置的第一旋转轴10.1和各第一耦合元件7.1以及在活塞1的另一侧设置的第二旋转轴10.2和各第二耦合元件7.2相对于活塞1的中心镜像对称地设置。将处在活塞1的一侧上的各第一耦合元件7.1相对于处在活塞1的另一侧上的各第二耦合元件7.2沿圆周方向位错设置，借此产生一公差补偿(未示出)。

这样例如三个第一耦合元件7.1和例如三个第二耦合元件7.2可以镜像对称设置(图1a)或也可沿圆周方向彼此位错(未示出)设置。此外各耦合元件7.1、7.2占据一空间的角位置，从而在一镜像对称的结构中产生一相对于转角几乎不变的转矩分布并因此形成一均匀的力分布。

各固定环8在轴向方向、即沿旋转轴10.1、10.2的纵轴线A1的方向或与容纳各耦合元件7.1、7.2的各球头3的活塞1借助于一第一轴向焊缝V1连接，或与活塞1的配合件、即一同样包围各球头3的球头窝环11借助于一第二轴向焊缝V2优选通过电子射线焊接相连接。为此固定环8具有一搭接球头窝环11的边缘8.1，在该边缘上沿轴向方向设置焊缝V2。在另一侧上另一固定环8以其圆周面的边缘8.1搭接活塞1，该固定环同样经由一轴向焊缝V1与活塞连接。焊缝V1、V2沿轴向方向，亦即沿纵轴线A1的方向的设置具有优点，即不发生各球头3的夹紧。但使用其它的焊接方法或其它的材料锁合的连接也是可能的。

图1a中还可看出，固定环8和球头窝环11径向向外向壳体的方向具有一圆锥形斜面，该斜面在固定环8中转入边缘8.1。由于因此加大的各球头3的包角，较大的力也是可能的。

对此为了便于各耦合元件7.1、7.2的组装，各固定环8沿径向方向向外或向内是设有狭槽的。并且各固定环8具有多个设置用于容纳耦合元件7.1、7.2的球头3的球头窝3.1。活塞1和球头窝环11也具有用于容纳各球头3的相应的各球头窝3.1。

构成为球头杆的各耦合元件7.1、7.2(图2.2)对此优选由一个块在一成型方法中制造成具有或没有顶点削平部。

图3示出活塞1的包括各球头窝3.1的、容纳各耦合元件7.1、7.2的部分。

图4示出一包括多个球头窝3.1和拉高的边缘8.1的固定环8，该边缘8.1包围活塞1或球头窝环11并且借助于焊缝V1或V2与它们材料锁合地相连接。容纳球头3的球头窝3.1的直径大于球头3的直径，但同时各窝极点的间距等于耦合元件7.1、7.2的球头3的直径。

虽然图3和图4中所示的活塞1和固定环8构成无底面，但在图3.1和图4.1中所示的活塞1和固定环8，类似地同样球头窝环11，分别具有一包括多个通口DB的底面。各耦合元件7.1、7.2穿过这些通口DB延伸并且以其各球头3由处在那里的球头窝3.1容纳。活塞1、固定环8和球头窝环11的这样的紧凑的实施形式构成一较高的功能可靠性并且相对于其它上述的无底面的实施形式具有一较大的刚度。而且由此简化制造和组装。

推力轴承9(图1a)的安排这样设置，即一个推力轴承支承面贴紧轴肩，而另一个贴紧壳体盖GD，从而推力轴承9不仅在旋转轴10.1、10.2的左边运转时而且在右边运转时在同一方向上受载。由于压力施加可以承受横向力。由此得到旋转轴10.1、10.2的稳定。在压力腔D1、D2与推力轴承9之间分别设置一密封件4，借此总是产生一压力加载以及形成旋转轴10.1、10.2的稳定。

在各固定环8的外圆周上设置用以容纳导向环的槽5，导向环有助于在壳体G上的支承和一较好的应力分布。活塞1优选由两个半部构成，它们沿着一垂直于纵轴线A1延伸的中轴线A2镜像对称地设置。两个半部对此在密封凹槽中相互径向焊接(焊缝V3)，同时借助于一定心环12保证其中心的支承(图1a)。径向通过壳体G引导的压力介质管道2.1、2.2也经由焊接连接V4固定在壳体G上。

同样优选通过焊接借助于径向对接焊缝(V5)实现旋转轴10.1、10.2和壳体盖GD与邻接的各传力构件的连接。

图5中示出铰链模块S的一个实施形式，其示出一轴向的压力介质供给装置。虽然在这里只示出旋转轴10.2，但在这里应该类似于上述实施例实现旋转轴10.1和10.2的镜像对称的设置。对此第一压力介质供给装置2.1穿过一个在壳体G上在两侧设置的壳体盖GD沿纵轴线A1的方向通向第一压力腔D1，而第二压力介质供给装置2.2穿过另一壳体盖GD同样沿轴向方向通向第二压力腔D2。

通过该轴向压力介质供给装置的节省空间的设置，可以再次相对于具有径向压力介质供给装置的实施形式减小铰链模块S的结构空间。

代替图1中所采用的固定环12，在这里设置活塞1的两个半部的另一定位形式。活塞1的一半部具有一突出部13，其位置固定地嵌入邻接的活塞1半部的一凹槽13.1中。

另一有利的实施形式按照图6在活塞1中设置一附加的压力腔D3和一附加的压力腔D4。对此活塞1在纵面剖面看去构成H形的，其包括一中间减小的直径1Di。在壳体G与“H”的中段之间此时构成一环形的空腔，其通过一隔板14分成两个空间。同样成环形构成的隔板14在其外径上固定在壳体G上，并且隔板14在其内径上具有一密封圈，经由该密封圈隔板14贴紧活塞1的减小的直径1Di。在活塞1中因此在第三压力腔D3中构成一第三活塞面FK3并且在第四压力腔中构成一第四活塞面FK4。一来自压力腔D1的第一连接管道2.1′通向一沿纵轴线A1的方向从第一压力腔D1出发观察处在隔板14后面的第三压力腔D3。

一第二连接管道2.2′连接第二压力腔D2与沿纵轴线A1的方向从压力腔D2出发观察处在隔板14后面的第四压力腔D4。

通过这两个附加的压力腔D3和D4的设置可以增大液压的有效面积并从而增大压紧力。如果例如经由压力介质供给装置2.1在第一压力腔D1中建立一压力，则压力介质经由连接管道2.1′也进入第三压力腔D3。因此存在一液压的作用面积，其由在压力腔D1和D3中建立的压力操作。类似地在压力腔D2和D4中建立压力。

一O型圈15起推力轴承9的轴向弹簧元件的作用并且用于轴向的间隙补偿和避免工作噪声。

一在球头窝环11的外径上设置的密封件16承受在旋转轴10.1、10.2上出现的弯矩。

这样构成的本发明的铰链模块的特征在于，在较小的结构形式时一较高的效率。通过一包括较薄的活塞底面的活塞1的应用产生一弹性变形并从而降低应力。因此保证一平衡的应力分布。

沿铰链模块S的纵轴线A1的轴向方向设置的焊缝V1、V2阻止球头铰式连接的夹紧并且提供一很好的公差补偿。并且各耦合元件的设置能够实现一平衡的转矩分布。此外本发明的铰链模块通过两个输出轴的应用(图1a)可以同时构成为稳定器式推力轴承。

按照图7有可能制造一种装置用于在两个构件之间的力/力矩和旋转运动的平衡和/或传递，其中两个铰链模块S接连设置并且经由一轴向补偿装置20沿轴向方向彼此可调节或可运动地设置。借此可以附加地补偿或产生轴向运动。

此外两个铰链模块S可以彼此成90°的角度位错地设置(图8)并且例如经由一铰链30可相互转动。

借此产生或补偿沿不同方向的可能的运动。

Claims (41)

1.用于平衡和/或传递两个构件之间的力/力矩和旋转运动、特别是用于平衡汽车运动的装置，其中在所述两个构件之间设置至少一个铰链模块(S)，利用所述铰链模块能够将一被压力介质加载的活塞(1)的平移的和/或旋转的运动转换成至少一个第一旋转轴(10.1)或一第一旋转轴(10.1)和一第二旋转轴(10.2)的旋转运动。

2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，多个铰链模块相互耦合。

3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各一个铰链模块(S)设置在一壳体(G)中。

4.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，多个铰链模块设置在一共同的壳体中。

5.按照权利要求1至4之一项所述的装置，其特征在于，各两个铰链模块彼此沿轴向可调节/可运动地设置。

6.按照权利要求1至5之一项所述的装置，其特征在于，各两个铰链模块可彼此转动地设置。

7.按照权利要求1至6之一项所述的装置，其特征在于，在活塞的两侧设置各个压力腔并且活塞经由多个第一耦合元件(7.1)与第一旋转轴处于作用连接，其中

各一个压力介质管道(2.1，2.2)沿铰链模块(S)的轴向方向通过壳体(G)通向一个或两个压力腔(D1，D2)，和/或

各耦合元件(7.1，7.2)在其各端上具有球头并且在活塞侧和/或在旋转轴侧和/或向壳体的一端盖的方向借助于各一个固定环(8)固定于各球头窝中，其中固定环具有多个通口(DB)，耦合元件(7.1，7.2)的球头可穿过所述通口，和/或

各耦合元件(7.1，7.2)在其各端上具有球头，其中各球头在活塞侧和/或旋转轴侧和/或向壳体的一端盖的方向借助于各一个固定环(8)固定于各球头窝中，同时固定环在活塞侧和/或旋转轴侧和/或向壳体(G)的一端盖的方向沿铰链模块的轴向方向材料锁合地连接/焊接，和/或

各耦合元件(7.1，7.2)在其各端具有球头(3)并且在活塞侧和/或旋转轴侧固定于各球头窝(3.1)中，其中各球头窝(3.1)沿径向方向扩大到一直径(3.1dy)，该直径大于球头(3)的直径(3D)，同时各球头窝(3.1)的窝极点间距(3.1dx)等于球头(3)的直径(3D)，和/或

活塞(1)具有一连接于第一压力腔(D1)的第三压力腔(D3)和一连接于第二压力腔(D2)的第四压力腔(D4)，和/或

在活塞(1)的对置于第一旋转轴(10.1)的一侧设置一为第二旋转轴(10.2)形式的第二输出轴，该第二旋转轴经由多个第二耦合元件(7.2)与活塞(1)作用连接，所述第二耦合元件在两端可旋转运动地支承。

8.按照权利要求1至7之一项所述的装置，其特征在于，活塞(1)可轴向运动且可旋转运动地支承，并且在第一旋转轴(10.1)与活塞(1)之间设置一第一压力腔(D1)，第一压力介质管道(2.1)通向该第一压力腔，并且在活塞(1)的另一侧上设置一第二压力腔(D2)，第二压力介质管道(2.2)通向该第二压力腔。

9.按照权利要求7或8所述的装置，其特征在于，第二压力腔(D2)设置在活塞(1)与一壳体侧的盖之间或设置在活塞(1)与第二旋转轴(10.2)之间。

10.按照权利要求7或8所述的装置，其特征在于，连接于第一压力腔(D1)的第一压力介质管道(2.1)和连接于第二压力腔(D2)的第二压力介质管道(2.2)沿纵轴线(A1)的方向穿过在壳体(G)上在两侧设置的壳体盖(GD)引导。

11.按照权利要求7至10之一项所述的装置，其特征在于，连接于第一压力腔(D1)的第一压力介质管道(2.1)和连接于第二压力腔(D2)的第二压力介质管道(2.2)经由在壳体(G)上固定的接头沿径向方向通过壳体(G)引导。

12.按照权利要求7至11之一项所述的装置，其特征在于，构成为球头杆的各耦合元件(7.1，7.2)在活塞侧以其在端侧设置的各球头(3)固定于活塞和固定环(8)的各球头窝(3.1)中。

13.按照权利要求7至12之一项所述的装置，其特征在于，构成为球头杆的各耦合元件(7.1、7.2)在旋转轴侧和/或盖侧以其在端侧设置的各球头(3)固定于活塞和固定环(8)的一在旋转轴侧和/或盖侧固定的球头窝环(11)的各球头窝(3.2)中。

14.按照权利要求7至13之一项所述的装置，其特征在于，各固定环(8)沿径向方向向外或向内是设有狭槽的。

15.按照权利要求7至14之一项所述的装置，其特征在于，各固定环具有一底面，在该底面中设置多个凹形弯曲的凹槽以形成球头窝，并且底面具有一中心的通口，各狭槽由所述通口通向所述凹形弯曲的凹槽，并且各狭槽的宽度大于杆的直径，该杆连接球头杆的各球头。

16.按照权利要求7至15之一项所述的装置，其特征在于，各固定环(8)具有一底面(B)，在该底面中设置多个凹形弯曲的凹槽以形成球头窝(3.1)，并且为每一凹槽配置一沿径向方向和/或沿圆周方向位错的孔(DB)，该孔转入凹槽中并且该孔的直径大于球头直径。

17.按照权利要求7至16所述的装置，其特征在于，各一个固定环(8)与活塞(1)材料锁合地相连接，并且各一个固定环(8)与球头窝环(11)材料锁合地相连接。

18.按照权利要求7至17之一项所述的装置，其特征在于，固定环(8)与球头窝环(11)经由一焊缝(V2)相连接。

19.按照权利要求7至18之一项所述的装置，其特征在于，固定环(8)与活塞(1)经由一焊缝(V1)相连接。

20.按照权利要求19或20所述的装置，其特征在于，固定环(8)与球头窝环(11)和/或与活塞经由一从轴向方向产生的焊缝(V2)相连接。

21.按照权利要求7至19之一项所述的装置，其特征在于，各固定环(8)分别具有一沿轴向方向在圆周面上搭接活塞(1)或球头窝环(11)的边缘(8.1)，该边缘(8.1)分别与活塞(1)和球头窝环(11)焊接。

22.按照权利要求7至21之一项所述的装置，其特征在于，活塞(1)在其中间的区域内具有一减小的直径(1Di)，在该减小的直径上邻接一第三和一第四活塞面(FK3，FK4)，其中第三和第四压力腔(D3，D4)位于壳体(G)、所述减小的直径(1Di)与活塞(1)的第三活塞面(FK3)和第四活塞面(FK4)之间的一空腔中并且通过一隔板(14)彼此分开。

23.按照权利要求22所述的装置，其特征在于，第一压力腔(D1)经由一第一连接管道(D2.1′)与处在隔板(14)的背对第一压力腔(D1)一侧上的第三压力腔(D3)相连接。

24.按照权利要求22或23所述的装置，其特征在于，第二压力腔(D2)经由一第二连接管道(D2.2′)与处在隔板(14)的背对第二压力腔(D2)一侧上的第四压力腔(D4)相连接。

25.按照权利要求22至24之一项所述的装置，其特征在于，隔板(14)在其外径上固定在壳体(G)上，并且在其内径上贴紧H形的活塞(1)的减小的直径(Di)，同时将第三和第四压力腔(D3，D4)彼此密封。

26.按照权利要求7至25所述的装置，其特征在于，在活塞(1)的一侧上设置的第一旋转轴(10.1)和各第一耦合元件(7.1)以及在活塞(1)的另一侧上设置的第二旋转轴(10.2)和各第二耦合元件(7.2)沿活塞(1)的中轴线(A2)镜像对称地设置，其中中轴线(A2)垂直于旋转轴(10.1，10.2)的纵轴线(A1)延伸。

27.按照权利要求7至26之一项所述的装置，其特征在于，在活塞(1)的一侧上设置的各第一耦合元件(7.1)相对于在活塞(1)的另一侧上设置的各第二耦合元件(7.2)沿圆周方向位错地设置。

28.按照权利要求1至27之一项所述的装置，其特征在于，通过对压力腔(D1)和/或压力腔(D2)的压力加载引起的活塞(1)的运动，能够使得第一旋转轴(10.1)和/或第二旋转轴旋转。

29.按照权利要求1至28之一项所述的装置，其特征在于，在各压力腔(D1，D2)卸压时，两个旋转轴(10.1，10.2)脱开并且可彼此独立地转动。

30.按照权利要求1至29之一项所述的装置，其特征在于，在各压力介质管道(2.1，2.2)关闭时，两个旋转轴(10.1，10.2)相互刚性连接。

31.按照权利要求1至30之一项所述的装置，其特征在于，每一旋转轴(10.1，10.2)经由一轴向的推力轴承(9)支承在一在端侧设置的壳体盖(GD)上。

32.按照权利要求7至31之一项所述的装置，其特征在于，各耦合元件(7.1，7.2)占据一空间的角位置。

33.按照权利要求7至32之一项所述的装置，其特征在于，至少一个第一耦合元件(7.1)和至少一个第二耦合元件(7.2)彼此镜像对称地设置。

34.按照权利要求7至33之一项所述的装置，其特征在于，至少一个第一耦合元件(7.1)和至少一个第二耦合元件(7.2)彼此位错地设置。

35.按照权利要求7至34之一项所述的装置，其特征在于，在各固定环(8)的外圆周上设置用以容纳导向环的槽(5)。

36.按照权利要求7至35之一项所述的装置，其特征在于，在各压力腔(D1，D2)与推力轴承(9)之间分别设置一密封件(4)。

37.按照权利要求1至36之一项所述的装置，其特征在于，活塞(1)垂直于旋转轴(10.1，10.2)的纵轴线(A1)分成两个半部。

38.按照权利要求37所述的装置，其特征在于，活塞(1)的两个半部借助于一定心环(12)在中心支承。

39.按照权利要求37或38所述的装置，其特征在于，活塞(1)的一半部的一突出部(13)位置固定地嵌入邻接的活塞(1)半部的一凹槽(13.1)中。

40.按照权利要求37至39之一项所述的装置，其特征在于，各活塞半部相互材料锁合地连接。

41.按照权利要求7至40之一项所述的装置，其特征在于，各壳体盖(GD)与壳体(G)材料锁合地连接。

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