专利名称：铰链装置和/或轴承装置的制作方法
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铰链装置和/或轴承装置
本发明涉及一种按照权利要求1或权利要求2的前序部分所述的铰
链装置和/或轴承装置以及一种具有一个或者多个这种类型的铰链装置 和/或轴承装置的汽车，特别是在行驶机构部件和/或转向部件中。
特别是在车轮支架或者类似的行驶机构部件中的铰链装置中， 一方 面提出如下问题，即在补偿制造公差的情况下能如此地占据容纳铰链销 的头部区域的铰链壳层的安装位置，即铰链的安装位置对于行驶中出现 的条件是最佳化的，另 一方面通过调节铰链头的位置可对应行驶运行中 的动态载荷，这样使得行驶机构部件的一种无应力连接成为可能。
本发明的问题是能使铰链壳层在壳体中的轴向位置达到最佳化。
本发明通过具有权利要求1或者权利要求2的特征的铰链装置或轴 承装置以及通过具有权利要求13的特征的汽车解决这一问题。关于本 发明的有利的方案和一些改进方案请参阅其它的权利要求3至12。
本发明提供这样一种铰链装置和/或轴承装置，即在这种装置中容纳 铰链销的一个头部区域的铰链壳层确定地可在它的壳体中轴向运动。这 样就既可考虑在最佳轴向铰链定向方面的制造公差，也可考虑动态载 荷。
若铰链壳层和壳体的一个端侧的端部之间的腔室可封闭成一个密 封的腔室，并且一种在其中包含的气体通过铰链壳层的轴向运动是可压 缩的，这样就可保证该装置的持久的弹弹和/或阻尼功能。或者可通过事 后将一个盖安装到壳体中，和/或特别是为了能取消一个单独的壳体，通 过将一个阀门例如设置到盖中或者设置到壳体壁中来封闭成密封的腔 室。无论如何在安装期间可对这个腔室进行通气，这样就可任意地对头 部和铰链壳层进行轴向定位，并且在安装时不必顶住可压缩的气体。这 样在制造时主要是可以考虑制造公差。
可在安装之后给密封的腔室注入可压缩的气体，其中，例如在安置 盖时壳体中的气体可为标准压力。通过一个用于调节气体注入的阀门也 可注入显著过压的气体。
如果设置一个用于封闭壳体的盖子，则这个盖子有利地设置一个加 强该盖的拱部，特别是朝铰链壳层方向，这样就可克服处于过压下的气体的向外作用的力。此外，这样的盖子也可用作铰链壳层的轴向运动的 才几械止挡。
通过使用阀门也可整体地设计密封的腔室，这样对于某些应用来说 可有利地不必设置单独的壳体，而是也可将该壳体设计成一个功能部件 中的，特别是一个车轮支架或者类似的导向部件中的凹部，这可简化制 造，也可节省结构部件。
通过本发明例如通过注入的气体的压力，或者通过可调节的止块既 可在安装时对通过铰链壳层形成的"活塞"的轴向位置进行精确的调节， 也可对用于这个位置的往复运动行程进行精确的调节。这样，有利地铰 链壳层可用被它包围的铰链销的头部区域在一个轴向中间的安装位置
上插入到壳体中，并且从这个安装位置中起在两个轴向方向有一个2到 5毫米的往复运动行程。
也可通过一个阀门事后将脂注入密封的腔室的25%到50%。通过这 个措施可简化维护。脂润滑既可在球头和铰链壳层之间，也可在这个铰 链壳层和壳体之间密封地进行。通过密封腔室中的过压或者负压润滑剂 可进行与动态条件相关的润滑剂运动，通过这一措施也可随时保证它在 运行中的功能。
从下述附图中以及本发明的方案的下述实施例中得出本发明的其 它优点和特征。 这些附图是
图1:根据本发明的铰链装置和/或轴承装置在它安装时后来的密封 腔室封闭前的截面概况图。
图2:和图l相类似的截面图，其中，密封腔室已封闭，且位于铰 链壳层的轴向中间位置。
图3:和图2相类似的图，其中，轴向移动的头部区域止挡在盖子上。
图4:和图3相类似的图，其中，可轴向移动的头部区域止挡在一
个位于盖子对面的壳体边缘上。
图5:和图2相类似的图，其中，铰链销有径向偏转。
图6*.和图2相类似的图，其中，在盖子中附加地形成一个阀门。
一个在图2中示范性地示出的根据本发明的铰链装置1包括一个轴
向延伸的铰链销2。该铰链销具有一个扩展的且例如通过一个基本为球形的成形部形成的头部区域3。这个头部区域保持在一个通常被持续润 滑的，且容纳着该头部区域的铰链或轴承壳层4中并可相对其运动。在 此示出的铰链壳层4基本为环形。它也可在销子通道的外部基本为封闭的。
铰链壳层4例如可由在必要时纤维增强塑术牛-如PA、 POM、 PBT、 PEEK或者这些材料的网状连接型(vernetzten Typen)构成(例如通过 电子束网状连接)-或者也可由铸件，或者硬化钢，或者非铁金属的合金， 例如铜，构成。
此外，这个铰链壳层4本身径向向部地并且轴向地保持在一个壳体 5中。壳体5不必形成一个单独的结构单元，而是也可以是例如在安装 状态时包围铰链装置1的导杆的，例如一个车轮支架的一个整体的组成部件。
这样 一 种导杆例如可用流体热材料例如通过围注或压铸例如通过 锌压铸件制成，其中，在接着的冷却之后导杆在模具中是凝固和形状稳 定的，并且无需其它的再加工就可形成一个整体的壳体5。
此外，铰链装置和/或轴承装置1包括一个密封衬。这个密封衬常常 一个密封嚢形成，它在此未示出。这个密封衬在设置在壳体5中，且用 于销子2的通孔7的区域相连。
在实施例中示出了一个铰链1。该铰链保留有一个轴向间隙As。 一 方面为了安装和拆卸例如在行驶机构内部的导杆需要这个间隙。另 一方 面在运行时也使得铰链壳层4和容纳在其中的铰链销子2的头部区域3 相对于壳体5的轴向运动成为可能。
为了考虑轴承壳层4和在其中所保持的销头3的所希望的公差补偿 的轴向可定位性，可将铰链壳层4和壳体5的一个端面的端部13之间 的腔室6在安装(图1 )之后封闭成一个密封的腔室(图2)。在封闭 之后在该腔室中所包含的气体可通过4交链壳层4的轴向运动进行压缩， 并且弹性地和/或阻尼地对这种运动起抑制作用。
因此，在运行中通过这种气体的压缩这个铰链装置或轴承装置1关 于铰链壳层4在壳体5中轴向运动起气体压力阻尼器和/或气体压力弹簧 的作用。
在安装期间还例如通过下述措施使腔室6通气，即打开阀门8 (图 6);或者端面的盖子9还未安装上。这样已包围销头3的铰链壳层4可像一个活塞一样插入到壳体5中，而不必克服设置在那里的气体储备 作用，在安装时由于只有很小的力这样做法是极其困难的。因此不可能
如图2所示的那样将"活塞"4精确地定位在一个中间位置。
根据本发明这种铰链壳层4是不同的，并且可很精确地定位。通常 在安装时选择一个中间位置。
因此，在安装结束时封闭壳体5具有特别的意义。在实施例中这个 铰链壳层4可从铰链壳层4的所示的中间位置向上或者向下分别轴向移 动约3.5毫米。在安装铰链1的待连接的部件时为3对公差补偿需要这 种往复运动的主要部分。在这种情况中对于动态载荷所需的轴向移动行 程典型地大约为1毫米。
密封的腔室6在封闭它时以标准压力注入可压缩的环境空气。特别 是当密封腔室如图6所示设置了一个用于调节气体注入的阀门8时也可 以以过压注入一种惰性气体和/或空气或者另 一种气体。当要求有变化 时，或者在维修时也可对气体压力进行再调节。这个阀门或者另一阀门 也可用于给腔室6 (补充)注入一种润滑剂，如一种高粘性的脂。所添 加的润滑剂的量和所希望的气压弹簧特性有关。典型地给这个封闭的腔 室6注入油脂大约25%到50%。
腔室6的密封性必须达到如此的程度，即这个腔室不仅能保持处于 过压下的静态地在腔室中的气体，而且也能承受住通过动载荷对它的加 载。可通过润滑剂支持密封。这样这种润滑剂完成双重功能。
在这里所示的附图中这种闭锁是通过一个单独的盖子9完成的。在 安装结束时这个盖子安装在壳体5的一个轴向敞开的环形法兰10上， 并且通过将这个环形法兰IO进行巻边而固定(从图1过渡到图2)。
盖子9设有一个加固它的拱部11。这个拱部朝铰链壳层4方向成形 用于克服至少在动态载荷时暂时提高的内部压力。
如上面已提到的，代替地这个密封的腔室6也可由一个壳体5包围 住。例如当这个壳体5是由一个车轮支架整体形成时它的侧边环绕的壁 和它的端面的盖子彼此整体形成。
在此所示的端面的盖子9形成铰链壳层4在壳体5中作轴向运动的 止挡。图3示出了这个止挡位置。为此这个盖子9具有一个很厚的壁， 例如由1到3毫米厚的钢制成。若没有这个止挡对行程进行限制就存在 这样的危险，即这个密封气嚢被吸入到这个壳体5中太深。对置的止挡12是由壳体5本身的内壁的一个段形成的，图4示出了这种情况。通过
由这些止挡对运动的限制也可不必设置 一个过压阀。
图5示出销2的一种瞬时偏移。也可代替地将它持久倾斜地安装在 壳体5中。
铰链装置或轴承装置1例如可设置一个用于旋入到一个支座中的外 螺紋。也可代替地压入并且轴向固定。
根据本发明设计的这种类型的铰链装置和/或轴承装置1可有利地 特别是应用在汽车的行驶机构部件和/或转向部件的内部，既为了补偿在 汽车内的安装过程中铰链和车轮支架之间，或者在铰链l的单个结构部 件之间由制造和结构类型所引起的公差，也为了补偿动态载荷。附图标记
1 铰链装置或轴承装置
2 销子
3 头部区域
4 铰链壳层
5 壳体
6 密封腔室
7 通孑L
8 阀门
9 端面盖
10 环形法兰
11 换部
12 止挡
13 端面端邵
权利要求
1.具有铰链销(2)的铰链装置和/或轴承装置(1)，它的头部区域(3)在安装状态时被保持在容纳用的铰链壳层(4)中，并且与其一起相对于起壳体(5)作用的容纳腔室能作轴向运动，其特征在于，该铰链装置或轴承装置(1)在铰链壳层(4)在壳体(5)中的轴向运动方面起气体压力弹簧和/或气体压力阻尼器的作用。
2. 具有铰链销(2)的铰链装置和/或轴承装置(1),它的头部区 域(3)在安装状态时被保持在容纳用的铰链壳层(4)中，并且与其一 起相对于起壳体(5)作用的容纳腔室能作轴向运动，其特征在于，铰 链壳层(4)和壳体(5)的端侧的端部(l3)之间的所述腔室(6)可 封闭成密封的腔室，并且在其中所包含的气体通过铰链壳层(4)的轴 向运动是可压缩的。
3. 按照权利要求1或2的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，该密封的腔室(6)可注入可压缩的气体。
4. 按照权利要求1或2的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，该密封的腔室(6)设有用于调节气体注入的阀门 (8)
5. 按照权利要求1至4的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，该密封的腔室(6)可注入处于过压的气体。
6. 按照权利要求1至5的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1)，其特征在于，该密封腔室(6)包括端侧的盖(9),该盖具有加强该盖的拱部(11 )。
7. 按照权利要求6所述的铰链装置和/或轴承装置(1),其特征在 于，拱部(11 )朝铰链壳层(4)的方向形成。
8. 按照权利要求1至7的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，该密封的腔室(6)由壳体(5)包围，它的侧面环绕的壁和它的端侧的盖纟皮此整体形成。
9. 按照权利要求1至8的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，端侧的盖(9)构成为用于铰链壳层(4)在壳体 (5)中轴向运动的止块。
10. 按照权利要求1至9的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，壳体(5)设计成功能结构部件中的，特别是车轮支架或者类似的导向部件中的凹部。
11. 按照权利要求1至10的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置(1)，其特征在于，铰链壳层(4)用被它包围的铰链销(2)的头部 区域(3)能在轴向中间安装位置中插入到壳体(5)中，并且从这个安 装位置起在两个轴向方向有2到5毫米的往复运动行程可供使用。
12. 按照权利要求1至11的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置 (1),其特征在于，该密封腔室(6)注入25%到50%的脂。
13. 特别是在行驶机构部件和/或转向部件的内部具有至少 一个按 照权利要求1至12的任一项所述的铰链装置和/或轴承装置(1 )的汽车。
全文摘要
具有铰链销(2)的铰链装置和/或轴承装置(1)，它的头部区域(3)在安装状态时被支承在容纳的铰链壳层(4)中，并且和与这个铰链壳层(4)对置的，并且起壳体(5)作用的容纳腔室一起作轴向运动。这个铰链装置和/或轴承装置是如此设计的，即它在壳体(5)中的相对于铰链壳层(4)的轴向运动起气体压力弹簧和/或气体压力阻尼器的作用。
文档编号F16C11/06GK101617134SQ200880005812
公开日2009年12月30日 申请日期2008年2月5日 优先权日2007年2月21日
发明者A·迪纳, R·里克特 申请人:Zf腓特烈港股份公司