铰链装置的装配方法以及用于汽车轴的铰链装置制造方法及图纸

技术编号:1161211 阅读:198 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及铰链装置的装配方法,尤其是用于汽车的被驱动轴,以及还涉及尤其是用于汽车轴的铰链装置。铰链装置具有布置在汽车轴部位里的万向叉形端(1)和装有车轮轴承(3)的借助于二个轴承支承架(4,5)相对于铰链叉(1)可以摆动的转向节(2)。一个轴承支承架设计成固定轴承(5),另一个轴承支承架设计成具有外圈元件(8)的浮动轴承(5),其中浮动轴承(5)具有轴向的以及附加的摆动角-自由度。装配方法以及铰链装置按照本发明专利技术的特征在于:铰链叉(1)和转向节(2)由于销轴装置(20)和保持距离的安装辅助元件(18)可以设计成一体。同时总是在装配时刻可再现地保证了在浮动轴承(5)里的内圈(9)的精确的中间位置。因此在同时提高产品使用寿命和故障安全性的情况下可以减少所需构件的数量、所需的结构空间、非弹的质量、装配费用以及制造成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铰链装置的装配方法以及用于汽车轴的铰链装置本专利技术涉及一种按照权利要求1所述的用于安装汽车的车轮导向系 统的,尤其是可转向操纵的,例如被驱动轴的铰链装置的方法以及按权 利要求10的前序所述的一种铰链装置。开头所列型式的铰链装置例如使用在,但绝不只是使用在弹性支承 轴、减震支柱轴或横向双臂悬挂轴以及其它轴的所谓松开的车轮托架 中。这样松开的车轮托架的特征在于,在一种弹动的,但不可转向运动 的车轮托架的部分上布置了一个可摆动的插件,尤其是一个转向节,它专门用于车轮本身的转向运动。这样松开的车轮托架尤其带来以下优点在转向运动时车轮围绕其 转动的,基本上垂直的转向轴,可以用一个小的主销内倾角以及靠近在 车轮中间平面上进行布置,而并因此同时产生一种不受人欢迎的大的和 /或正的转向半径。这减小了尤其是驱动力矩或制动力矩的产生干扰的反 作用以及减小了例如由于道路不平度、车轮不平衡度或横向力所引起的 对汽车转向操纵的影响。此外可以按此方式使整个轴的几何形状,尤其是使支撑、转向半径、轮距的相互作用和车轮外倾以及应转更好地实现 最佳,以保证这样在所有行驶条件下和在一个尽可能大的转角范围里实 现最佳的汽车驾驶以及感觉灵敏的和没有反作用力的可操纵性。一种这样的分成两部分的;^开的车4仑托架例如已在专利文件DE 60300085 T2中公开了。这种公开的车轮托架包括有一个球形铰链以及 一个滚子轴承,其中通过这二个铰链的共同作用这可转向的转向节的转 向轴或摆动轴相对于车轮托架的固定部分固定住。按照这专利文件的思 路因此可以使转向节相对于弹动的,但相对于转向运动来说固定的车轮 托架的叉状铰链装置围绕这由二个铰链所确定的转向轴摆动,因而汽车 的对应车轮就实现转向运动。由二个铰链所构成的车轮导向铰链必须设计成固定轴承-/浮动轴承 的组合,以便能够接受不可避免的制造-和装配公差以及在运行时出现的其是对于以动轴来说必须设有一个贯通的空隙,以便可以为车轮的驱动 轴实现必要的通过。 一种这样的车轮托架的敞开的和叉状结构形状然而产生了附加的弹性,当反作用力如道路影响以及驱动力、制动力和离心 力作用在车轮导向铰链上时,这种附加弹性就显示在铰链叉、转向节或 各自的轴承托架的变形中。由于这样的反作用力因此不可避免地也在二个轴承的范围里在可 摆动的转向节和固定的车轮托架之间产生一定的静态和/或动态的偏斜 和轴向移动。为了在轴承侧接受这样的偏斜或轴向移动按照现有技术对于车轮 导向铰链来说一般采用固定轴承-/浮动轴承的组合,它作为固定轴承规 定为一种可旋转和可摆动的球形铰链。作为用于同时地接受在可摆动的 转向节和固定的车轮托架之间可能发生的偏斜以及轴向移动的浮动轴承按照现有技术设计规定了或者应用一种滑动轴承,它具有二个不同 的轴承面部位用于旋转/摆动以及用于轴向可移动性,但或者采用一种滚 动轴承,它具有附加的轴向的以及具有附带的转角-自由度,例如是一种 环状滚子轴承。这样的具有固定轴承和浮动轴承的著名的车轮导向铰链然而在生 产时,尤其是装配时很费用。这首先与以下有关联这大多设计成铰链 叉的固定的车轮托架按照现有技术必须设计成由两部分组成,以便借助 于分成两部分的铰链叉完全可以实现两个轴承点的装配,也就是在车轮 托架和转向节,以及可摆动的转向节之间的固定轴承和浮动轴承。换言 之,固定车轮托架的至少一个叉形端或者铰链叉必须设计成单独分开 的,可以与车轮托架或铰链叉连接的,用于接纳安装二个转盘轴承之一 的构件,尤其是可以参见在所列专利文件DE60300085T2中的图2和4。按照现有技术这样来进行转向节和铰链叉的装配,从而使可摆动转 向节和固定的铰链叉首先借助于设计成球形铰链的上部固定轴承相互 连接起来。接着将下部浮动轴承安装在可摆动的转向节上。最后在转向 节转入到作成两个部分的固定的车轮托架里之后将这由车轮托架所形 成的4交链叉封闭住,因而这本身可以摆动的单元由可以摆动运动的转向 节和固定的车轮托架或铰链叉制成。这种4安照现有技术必要的由两部分组成的结构形式然而 一 方面结 构上比较复杂并因此今后的成本比较贵。而且车轮托架的分成两个部分 的结构形式还增加了构件的数量并因此加大了在装配车轮托架、转向节 和转盘轴承时的复杂性。因此违人心愿地提高了车轮悬挂系统的非弹回的质量,这种质量对于行驶性能和悬架的舒适性有决定性作用。这由现有技术背景已知的松开的或分成两个部分的车轮托架的另 一个重大不足之处然而在于由于这与必须设计成两个部分的铰链叉相 连系的大量构件可能出现以下问题,那就是在固定的车轮托架和可摆动 的转向节之间的转盘轴承部位里要保证设计规定的小的公差。因为为了使浮动轴承能够承受这所述的,在运行时出现的偏斜和/ 或轴向移动,必须使这为了无力状态而设计的浮动轴承的组成部分的中 间位置在装配车轮托架时很准确地遵守保持住。然而由于在技术背景 中,尤其是由于铰链叉作成两个部分,使零件的数量多,因此使公差产 生了 一种与此有关的不利的链接,因此按照技术背景在铰链装置中浮动 轴承的中间位置往往精度不够而且在批量生产中其现情况不够。当零件的公差位置不利时甚至可以出现以下情况轴向可移动的浮 动轴承在装配之后就位于其相对于轴向移动所许可的工作范围的极限 上。这尤其是在行驶时才出现的,由于行驶动力学的作用或者也由于温 度效应而引起的铰链叉和/或转向节的伸长变形那么可以由转向节的转 盘轴承来承受,而不再以浮动轴承的摆动和/或转向移动的形式来承受。 然而由此可能引起在转向节和车轮托架或铰链叉之间的不可控制的夹 紧,这种夹紧那么由于轴承过载可能导致转向节的二个转盘轴承点提前 出现故障。以这种背景本专利技术的任务是提出 一种用于车轮导向系统的铰链装 置或一种用于这样的铰链装置的装配方法,这样就可以克服所列的不足 之处。这方法或4交链装置尤其是应该运行可靠和过程可靠以及可再现地 保证浮动轴承精确的中间位置。此外铰链装置能够设计成尽可能地质量 轻、体积小和寿命长,而且也可以使生产和装配尽可能地成本低、速度 快。此任务通过具有权利要求1的特征的一种用来装配铰链装置的方法,或通过按照权利要求IO所述的一种铰链装置来解决。 优选的实施形式在从属权利要求中加以说明。本专利技术的方法涉及到用于车轮导向系统的,尤其是用于汽车的 一 种 例如被驱动轴的铰链装置的装配。铰链装置包括有一个可以布置在汽车 轴上或者在弹性支柱上,或与一个车轮悬挂臂装置可以连接的铰链叉形 装置(也称为静车轮托架)以及一个装有自身的车轮轴承的和实现转向功能的转向节装置。静车轮托架(或铰链叉形装置)和转向节装置可以 借助于二个轴向对中的轴承支承架可摆动地相互连接起来,其中一个轴承支承架设计成固定轴承,另 一个轴承架设计成具有轴向的以及附加的 转角自由度的浮动轴承。浮动轴承包括有一个外圈元件以及一个相对于 外圈元件可以旋转的并且至少略微轴向可以移动以及可以摆动的内圏 元件。铰链装置的转向节装置具有一个轴承支承部位,在这部位上可以 安装浮动轴承的外圈元件。这些所应用的概念"外圈元件"和"内圏元件"不应只是包括了例 如滚动轴承的环状轴承零件,而是也应该一起包括例如球形铰链的在功 能上分别对应于滚动轴承的轴承圏的零件。按照本专利技术的方法有以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
车轮导向铰链装置的装配方法,尤其是用于汽车的被驱动的轴,该铰链装置包括有可以布置在汽车轴上的,或可以与轴转向装置连接的铰链叉形装置(1)和装有轮轴承(3)的转向节装置(2),其中铰链叉形装置(1)和转向节装置(2)借助于两个轴向对准的轴承支承架(4,5)可以可摆动地相互连接起来,而且其中一个轴承支承架设计成固定轴承(4),另一个轴承支承架设计成具有外圈元件(8)以及内圈元件(9)的浮动轴承(5),浮动轴承具有轴向的以及附加的摆角自由度,该转向节装置(2)具有轴承支承部位(10,11),在该轴承支承部位里可以接纳浮动轴承(5)的外圈元件(8),该方法包括有以下方法步骤:a)预装配固定轴承(4)和b)将浮动轴承(5)压入转向节装置(2)的轴承支承部位里,从而使浮动轴承(5)的外圈元件(8)以及内圈元件(9)分别贴靠在在压入方向上存在的轴承轴向的终端挡块(10,11)上;c)借助固定轴承(4)与铰链叉形装置(1)和/或转向节装置(2)的至少部分还是松动的连接,预安装铰链叉形装置(1)与转向节装置(2),并保持在固定轴承(4)范围里的装配间隙(17);d)将定距的辅助元件(18)布置在装配间隙(17)里并因此在固定轴承侧的叉形端(12)和转向节装置(2)之间产生规定的附加的间距,其中辅助元件(18)的有效厚度相应于浮动轴承内圈元件(9)在其于转向节装置(2)中的轴承支承部位的终端挡块(10)上的接触处和内圈元件(9)在外圈元件(8)中的中间位置之间的轴向移动行程;e)在铰链叉形装置(1)的浮动轴承侧的叉形端(19)和浮动轴承(5)的内圈元件(9)之间建立起固定的连接,同时使内圈元件(9)贴靠在其在转向节装置(2)的轴承支承部位里的终端挡块(10)上;f)移去在转向节装置(2)和铰链叉形装置(1)之间的定距的辅助元件(18);g)完成固定轴承(4)的最终装配。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M格克克H克兰克M米尔B斯帕吉亚里
申请(专利权)人:ZF腓特烈港股份公司
类型:发明
国别省市:DE[]

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