CN105051384B - 用于机动车的铰链装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铰链装置(6)，包括轴向延伸的铰链销(8)和完全地或部分地径向包围所述铰链销的壳体(11)，其中，铰链销(8)和壳体(11)相对于彼此至少可摆动运动或旋转运动，并且位于这些部件之间的间隙(13)通过在部件(8；11)相对彼此的任一相对位置中都有效的密封装置(14)封闭，所述铰链装置构造成，密封装置(14)在径向外侧贴靠和支撑在壳体(11)的内部的壁区域(15)处。

Description

用于机动车的铰链装置
技术领域
本发明涉及一种铰链装置，包括至少一个铰链销和至少一个完全地或部分地包围该铰链销的壳体，其中，铰链销和壳体相对于彼此至少可摆动运动，并且位于这些部件之间的间隙通过在所述部件相对彼此的任一相对位置中都有效的密封装置封闭，其中，密封装置在径向外侧贴靠和支撑在壳体的内部的壁区域处并且在其位于径向内侧的边缘区域处被固定位置于成型在铰链销上的棱边的下面或独立的保持环的下面。
背景技术
在例如构造成球铰链的这种类型的铰链装置中，常常所需的是，设置相对于污物和水有效的密封件，以有效地且持续地防止对部件相对彼此的运动性的干扰，其例如通过磨损或润滑介质的流失引起。为此，作为密封装置已知皮碗，其例如借助于第一锁紧环从径向外部压到壳体上，并且借助于第二锁紧环从径向外部压到销的沿轴向向外偏置的喉部区域上。这种类型的密封装置因此可很容易位于小石子、沙子和类似物由于行驶速度而以高的力产生作用的干扰体的撞击范围中。另一损坏风险在于高压清洗器，其常常在疏于考虑时也用于清洁该敏感的区域。此外，附加的固定元件需要更多装配成本并且隐含着随着时间松动或同样从外部受到损坏的风险。
发明内容
本发明基于的问题是，在此实现改进。
本发明通过一种铰链装置解决该问题，铰链装置包括轴向延伸的铰链销和完全地或部分地径向包围铰链销的壳体，其中，铰链销和壳体相对于彼此至少能摆动运动或旋转运动，并且位于铰链销和壳体之间的间隙通过在铰链销和壳体相对彼此的任一相对位置中都有效的密封装置封闭，其中，密封装置在径向外侧贴靠和支撑在壳体的内部的壁区域处并且在其位于径向内侧的边缘区域处被固定位置于成型在铰链销上的棱边的下面或独立的保持环的下面，其中，铰链销从成型的棱边或独立的保持环开始向下连续地沿径向扩大到板形的凸缘中，使得密封装置不能以其位于径向内侧的边缘区域继续向下滑动。
通过本发明的构造方案，通过密封装置在径向外侧贴靠和支撑在壳体的内部的壁区域处，实现了不再需要用于密封装置的向外超出壳体的固定元件。该实心的且不敏感的壳体因此提供密封装置固定件的径向地位于最外部的区域，并且可截住撞上的石子、水和其他外部干扰物，从而实现了高的长期稳定性。此外，可省去装配其他外部锁紧环或类似件，由此可降低制造成本。直接地且紧靠着地实现密封装置的贴靠。由此部件成本很小。此外，仅仅需要最小的结构空间。
如果有利地密封装置的位于径向外侧的边缘区域能由向外预紧的元件加载，则可实现高的径向预紧以用于将密封件从内部压到壳体处。
尤其地，向外预紧的元件可以是位于密封装置的密封材料之内或之外的锁紧环。例如金属环的硫化也是可行的。
为了在壳体处获得对密封装置的可靠支撑，可有利地在壳体中设置下料部或径向指向内的槽作为用于密封装置的贴靠面。
在此，有利地，密封装置的在壳体处的贴靠面具有至少8毫米的轴向延伸部，从而也持续可靠地避免了密封件的滑动。
在一个构造方案中，通过密封装置至少基本上被保持在由壳体朝径向向外屏蔽的保护位置中，实现了壳体至少几乎在密封装置的整个走向上从径向外部屏蔽该密封装置，并且由此保护该密封装置不受从外部撞上的颗粒或湿度的损坏，如同保护其不受UV射线影响那样。
尤其地，为此密封装置可从其在壳体处的贴靠部开始、在没有向外伸出的轴向延伸部的情况下在贴靠面的投影之内延伸。那么，由此有利地，密封装置就其相对于销的轴向伸展而言完全地置于壳体的轮廓之内。
有利地，凸缘被装到机动车的后轴的差速器壳上。
那么，为此有利地，密封装置的位于径向内侧的边缘区域和位于径向外侧的边缘区域在轴向上可位于相同的高度上。
此外，有利地，密封装置可在其位于径向内侧的边缘区域处被固定位置于成型在销上的棱边的后面，从而密封装置不会从销上滑下。
尤其地，在该部位处以及也在密封件的位于径向外侧的边缘区域处，在销或在壳体处的形状配合连接方式的位置固定也是可行的，即，密封装置利用其位于径向内侧的边缘区域并且利用其位于径向外侧的边缘区域至少以形状配合连接的方式被固定位置于铰链销或壳体处。
为了在密封装置没有显著的轴向延伸的情况下也实现铰链装置的充分的可运动性，密封装置非常有利地可由橡胶弹性的材料形成，并且在其位于径向内侧的边缘区域和其位于径向外侧的边缘区域之间弯弯曲曲地以具有轴向指向上的和指向下的区域的方式延伸。
单独地请求保护一种具有根据上面所述的铰链装置的机动车。
特别是，这种机动车可为商用车(NKW)，其中，这种铰链装置尤其用于通过一个或多个间接或直接地从一个或多个框架部件引至铰链装置的导杆引导该机动车的车轴。典型地，根据本发明，为此可构造三角形导杆组件以用于支撑后轴。
附图说明
本发明的其他优点和特征从在附图中示出和在下文中描述的本发明的对象的实施例中得到。
附图中：
图1示出了商用车的示意性俯视图，所述商用车示例性地具有通过两个三角形导杆作用在后轴差速器处的铰链装置，
图2示出了作为三角形导杆的铰链装置的从斜上方看的立体细节图，所述铰链装置具有中央的壳体，该壳体包围从凸缘板突起的销，
图3示出了所述铰链装置的局部视图，例如相应于在图2中的细节III，
图4示出了与图3相似的视图，然而以稍微从下方看的视角，
图5示出了所述铰链装置的局部细节，例如相应于图4中的细节V，然而具有独立的支撑环，
图6示出了与图5相似的视图，然而以更从上方看的视角，并且具有一体地模制在销上的保持环，密封装置被卡到该保持环的下面，
图7示出了与图6相似的视图，其中，然而在此在径向内部的边缘区域处设置有从外部作用到密封装置上的第一锁紧环，并且在径向外部的边缘区域处设置有硫化的第二锁紧环。
具体实施方式
在图1中仅仅示意性地示出的机动车1在此形成商用车(NKW)，并且具有车架2。这种车架2典型地可包括两个侧向的纵梁3和多个横梁4并且整体可构造成不同的。在车架2处保持有至少一个车轴5，例如后轴。
例如，也可根据本发明构造工程车辆或越野车辆。
所示出的机动车1设有至少一个铰链装置6；多个以下还将详细描述的类型的铰链装置也是可行的。在此示出的铰链装置6用于引导该机动车1的车轴5。为此，设置一个或多个(在此两个)直接或间接地从一个或多个框架部件3、4引导到铰链装置6的呈三角形布置的导杆7。在此，常常也使用具有四点连接的X形导杆组件。其他与底盘处于连接的部件也可通过根据本发明的铰链装置6连接。
在此，铰链装置6自身包括轴向延伸的铰链销8，该铰链销具有基本上球形的扩大部9。该扩大部9可整体地构造在铰链销8处或者形成独立的结构单元，并且可相对于起容纳作用的铰链罩壳10按照球铰链的方式摆动和倾斜运动。铰链罩壳10固定地被铰链装置6的外部壳体11包覆，从而铰链罩壳10相对于球形的扩大部9的运动性同时奠定了在壳体11和铰链销8之间的相对运动性(在此在相对于行驶方向F侧向地定向的摆动方向上和在位于行驶方向F上的倾斜方向上)。在壳体11和铰链销8之间也可实现绕轴线12的旋转。这种类型的铰链装置6例如也可设置在车轮铰链中或者设置在前轴实施方案中。
在此，铰链销8示例性地向下扩大到板形的凸缘8a中，该凸缘例如被装到后轴5的差速器壳上。凸缘8a也可形成相对于销8独立的结构单元，确切地说，销8也可具有完全不同的与其他部件的连接方式以及不同的安装位置。
壳体11在此径向地完全包围铰链销8；替代地，仅仅部分的包围也是可行的。由于在壳体11和销8之间的相对运动性而所需的间隙13通过在部件8、11彼此间的任一相对位置中都有效的密封装置14封闭。该密封装置14在此至少在径向外侧(17)贴靠在壳体的内部的壁区域15处并且支撑在此处。附加地，密封装置14的该外边缘也可轴向地贴靠在与密封件对置的壁区域16处并且同样也支撑在该处。
密封装置14的位于径向外侧的边缘区域17可被向外预紧的元件18加载。为此，考虑位于密封装置14的密封材料之内或之外的锁紧环18。在图7中，这种锁紧环18示例性地绘制成在密封件14的材料中的硫化的环。除了张紧，密封件14例如也可以粘接在面15和16处。
在此，作为用于密封装置14的贴靠面15、16，示例性地在轴向下部的壳体边缘处设置下料部；替代地，在壳体11中沿径向指向内的槽也是可行的。在这里所示的示例中，在壳体11处的贴靠面15具有至少8毫米的轴向延伸部19。根据铰链大小，该轴向延伸部19也可为几厘米。无论如何，密封件14在该贴靠面处至少几乎完全被围上，从而其在轴向上并没有伸出(如在此示出的那样)或者仅仅以其延伸部的一小部分伸出并且由此得到良好的保护和支撑。
在所示出的实施例中，不仅密封件14的径向外边缘17被壳体11围上，而且密封装置14整体基本上保持在由壳体11向外屏蔽的保护位置中，即，密封装置14至少基本上被保持在由壳体11朝径向外部屏蔽的保护位置中。
此处，密封装置14在此就其相对于销8的轴向伸展而言完全位于壳体11的轮廓之内，即，不会超过该轮廓轴向地伸出到自由区域中。由此，得到例如相对于可能以与行驶方向F相反的力作用撞到销8上的沙子和石头的尤其有效的保护，或者得到相对于水平地且径向向内地指向销8的高压净化器的尤其有效的保护。
在此，如此处所绘出那样，密封装置14的位于径向内侧的边缘区域(20)和位于径向外侧的边缘区域17轴向地相对于销8可位于相同的高度上。
密封装置14在其径向内部的边缘区域20处例如被固定位置于成型在销8上的棱边21的后面，该棱边例如可在图7中良好地看出。该棱边21可近似构造成锯齿形，从而一旦卡在棱边21之下的密封件14不能再返回。但是另一方面，密封件14也不能以其边缘区域20继续向下滑动，因为销8在此处扩大。在此，附加地或替代地，也可设置粘接和/或另一锁紧环22。代替凸鼻形的环绕的棱边21，也可设置示例性地在图5中绘出的独立的保持环23，并且密封件轴向向下、朝向销8的扩大区域张紧。
总地来说，对于高负荷有利的是，密封装置利用其位于径向内侧的边缘区域20并且利用其位于径向外侧的边缘区域17至少以形状配合连接的方式被固定位置于销8或壳体11处。然后，附加地可设置传力连接，例如通过粘接建立的传力连接。在外端部17的下方例如也可设置用于轴向固定的封口圈，其在此未绘出。
如可在图中看出的那样，密封装置14在其位于径向内侧的边缘区域20和其位于径向外侧的边缘区域17之间弯弯曲曲地以具有在轴向上指向上的和指向下的区域的方式延伸，从而密封件的一部分弹性通过其几何结构实现。附加地，密封装置14至少基本上由橡胶弹性的材料形成，硬度在此可变化。密封件也可作为双组份构件注塑而成，从而边缘区域17、20比沿径向位于其之间的可易于弹性变形的区域具有更高的刚性。
附图标记列表：
1 机动车
2 车架
3 纵梁
4 横梁
5 车轴
6 铰链装置
7 导杆
8 铰链销
8a 凸缘
9 球形的扩大部
10 铰链罩壳
11 壳体
12 铰链轴线
13 间隙
14 密封装置
15 径向的壁区域
16 轴向的壁区域
17 外侧的边缘区域
18 锁紧环
19 轴向延伸部
20 径向内部的区域
21 销上的棱边
22 独立的固定环
23 独立的保持环

Claims (14)

1.一种铰链装置(6)，包括轴向延伸的铰链销(8)和完全地或部分地径向包围所述铰链销的壳体(11)，其中，所述铰链销(8)和壳体(11)相对于彼此至少能摆动运动或旋转运动，并且位于所述铰链销和所述壳体之间的间隙(13)通过在所述铰链销(8)和所述壳体(11)相对彼此的任一相对位置中都有效的密封装置(14)封闭，其中，所述密封装置(14)在径向外侧贴靠和支撑在所述壳体(11)的内部的壁区域(15)处并且在其位于径向内侧的边缘区域(20)处被固定位置于成型在所述铰链销(8)上的棱边(21)的下面或独立的保持环的下面，其特征在于，所述铰链销(8)从成型的棱边(21)或独立的保持环(23)开始向下连续地沿径向扩大到板形的凸缘(8a)中，使得所述密封装置(14)不能以其位于径向内侧的边缘区域(20)继续向下滑动。
2.根据权利要求1所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)的位于径向外侧的边缘区域(17)能由向外预紧的元件(18)加载。
3.根据权利要求2所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述向外预紧的元件(18)为位于所述密封装置(14)的密封材料之内或之外的锁紧环。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，在所述壳体(11)中设有下料部或径向指向内的槽作为用于所述密封装置(14)的贴靠面(15)。
5.根据权利要求4所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)的在所述壳体(11)处的贴靠面(15)具有至少8毫米的轴向延伸部。
6.一种根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)至少基本上被保持在由所述壳体(11)朝径向外部屏蔽的保护位置中。
7.根据权利要求6所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)就其相对于所述铰链销(8)的轴向伸展而言完全地置于所述壳体(11)的轮廓之内。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述凸缘(8a)被装到机动车(1)的后轴(5)的差速器壳上。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)的位于径向内侧的边缘区域(20)和位于径向外侧的边缘区域(17)在轴向上位于相同的高度上。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)利用其位于径向内侧的边缘区域(20)并且利用其位于径向外侧的边缘区域(17)至少以形状配合连接的方式被固定位置于所述铰链销(8)或所述壳体(11)处。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)在其位于径向内侧的边缘区域(20)和其位于径向外侧的边缘区域(17)之间弯弯曲曲地以具有轴向指向上的和指向下的区域的方式延伸。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的铰链装置(6)，其特征在于，所述密封装置(14)至少基本上由橡胶弹性的材料形成。
13.一种机动车(1)，具有至少一个根据权利要求1至12中任一项所述的铰链装置(6)。
14.根据权利要求13所述的机动车(1)，其特征在于，所述机动车为商用车，并且所述铰链装置(6)用于通过一个或多个间接或直接地从一个或多个框架部件(3；4)引向所述铰链装置(6)的导杆(7)引导所述机动车(1)的车轴(5)。
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