шарнирное и/или опорное устройство

Формула изобретения

1. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по меньшей мере с двумя сведенными вместе в крепежной области (4) рычагами (2; 3), которые в их крепежных областях (4) служат опорой для шарнира (5) или опоры, при этом шарнир или опора (5) включает в себя шарнирное тело (7), удерживаемое в креплении (6) шарнирного тела, и корпус (8), служащий опорой для крепления (6) шарнирного тела и охватывающий его радиально снаружи, отличающееся тем, что с наружной стороны этот корпус (8) имеет по меньшей мере одну отклоняющуюся от круглого контура стопорящую проворачивание область (9; 10; 14) и что крепежная область (4) рычагов (2, 3) по своей форме подогнана (11; 12) под стопорящую проворачивание область (9; 10; 14) корпуса (8) так, что стопорящая проворачивание область (9; 10) с геометрическим замыканием входит в зацепление с крепежной областью (4) рычагов (2; 3).

2. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что стопорящая проворачивание область (9; 10) включает в себя лыску радиального наружного контура корпуса (8).

3. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что удерживаемые вместе рычаги (2; 3) образуют сходящийся в крепежной области (4) треугольный рычаг.

4. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по меньшей мере с двумя сведенными вместе в крепежной области (4) рычагами (2; 3), которые в их крепежной области (4) служат опорой для шарнира (5) или опоры, при этом шарнир или опора (5) включает в себя шарнирное тело (7), подвижно удерживаемое в креплении (6) шарнирного тела, и корпус (8а), служащий опорой для крепления (6) шарнирного тела и охватывающий его радиально, отличающееся тем, что этот шарнир или опора (5) удерживаются в удерживающем вместе рычаги (2; 3) втулочном теле (15), на котором обращенные к крепежной области (4) концы рычага, с одной стороны, удерживаются с прессовой посадкой, а с другой стороны, посредством предусмотренного на втулочном теле (15) с наружной стороны контура (9; 10; 14) удерживаются застопоренно от проворачивания.

5. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.4, отличающееся тем, что втулочное тело (15) на своих аксиальных наружных сторонах имеет охватывающие с наружных сторон по меньшей мере участками концы рычага и фиксирующие их от аксиального перемещения фиксаторы (16; 17).

6. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.5, отличающееся тем, что по меньшей мере один из фиксаторов (16; 17) выполнен после установки втулки (15) в концы рычага путем деформации втулочного тела.

7. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.6, отличающееся тем, что по меньшей мере один из выполненных путем деформации фиксаторов (16; 17) выполнен в виде закатанного края.

8. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по одному из пп.4-7, отличающееся тем, что втулочное тело (15) выполнено из стали и имеет толщину стенки по меньшей мере в три миллиметра.

9. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по одному из пп.4-7, отличающееся тем, что предусмотрен ассортимент втулочных тел (15) с различной толщиной стенок.

10. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по одному из пп.4-7, отличающееся тем, что втулочное тело (15) на аксиальном конце имеет направленный радиально внутрь упор (18) для вводимого во втулочное тело (15) шарнира или опоры (5).

11. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.10, отличающееся тем, что втулочное тело (15) на своем расположенном аксиально напротив упора (18) конце имеет паз или подобное крепление для фиксирующего введенную опору или шарнир (5) запора, прежде всего для пружинного стопорного кольца (19).

12. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по п.11, отличающееся тем, что после отделения запора (19) шарнир (5) или опора являются аксиально вытаскиваемыми или выдавливаемыми из втулочного тела (15).

13. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по одному из пп.4-7, отличающееся тем, что втулочное тело (15) с удерживаемым в нем шарниром (5) или опорой образует предварительно собранный конструктивный элемент.

14. Шарнирное и/или опорное устройство (1) по одному из пп.4-7, отличающееся тем, что удерживаемые вместе рычаги (2; 3) образуют сходящийся в крепежной области (4) треугольный рычаг.

15. Транспортное средство по меньшей мере с одним шарнирным или опорным устройством (1) по одному из пп.1-14, прежде всего в деталях ходовой части и/или рулевого управления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шарнирному и/или опорному устройству по меньшей мере с двумя сведенными вместе в крепежной области рычагами согласно ограничительной части пункта 1 или пункта 5 формулы изобретения, а также транспортному средству с одним или несколькими подобными шарнирными и/или опорными устройствами, прежде всего в деталях ходовой части и/или рулевого управления.

Известно, что для многих целей применения предусматриваются, прежде всего на участках ходовой части и рулевого управления транспортных средств, так называемые треугольные рычаги, которые либо монолитны или, что благоприятнее для эффективного изготовления, образованы из двух отдельных рычагов, которые в форме V сходятся друг с другом и при этом оканчиваются в крепежной области. Она может быть предусмотрена для крепления шарнира или опоры и быть расположена, например, на оси для ее удержания подвижной на кузове или на раме транспортного средства посредством треугольного рычага.

Сходящиеся друг к другу концы рычагов должны удерживаться друг с другом, для чего, например, согласно DE 10219708 A1 предусмотрены отдельные болты, которые аксиально проходят через концы рычагов и, тем самым, фиксируют их друг с другом. Однако такое решение является очень сложным с точки зрения монтажа.

Из DE 19932678 A1, напротив, известно решение, в котором оба конца рычага могут фиксироваться друг к другу самим шарниром, а именно его корпусом. С этим связана опасность, что при перемещении в режиме движения шарнир прирабатывается к стенке крепежной области, которая выполнена здесь в виде круглого отверстия и, тем самым, происходит быстрый износ соединения. К тому же становится невозможным снятие опоры, например для ее замены из-за износа, без принудительного рассоединения рычагов. Это осложняет работу с подобными соединениями.

В DE 4215195 A1 показана эластомерная опора с внутренней частью, которая по отношению к эластомеру имеет стопорение от проворачивания для предотвращения проскальзывания, обеспечиваемое за счет геометрического замыкания расположенных на внутренней части выступов. Эластомер, в свою очередь, заключен в некруглый корпус, так что за счет этого геометрического замыкания образуется еще одно стопорение от проворачивания.

В основу изобретения положена проблема достижения в данном случае улучшения, прежде всего обеспечения, наряду с упрощенным монтажом, простого и эффективного стопорения от проворачивания рычагов по отношению друг к другу.

Изобретение решает эту проблему посредством шарнирного или опорного устройства с признаками пункта 1 формулы или пункта 3 формулы и посредством транспортного средства с признаками пункта 14 формулы изобретения. В отношении предпочтительных вариантов выполнения и усовершенствований изобретения приводится ссылка на последующие пункты 2 и 4-13.

В варианте осуществления по п.1 за счет стопорения от проворачивания предотвращается относительное перемещение удерживаемого вместе шарнира относительно внутренних стенок крепежной области, в результате чего предотвращается износ за счет трения. Шарнир и удерживаемые им отверстия связанных рычагов не работают против друг друга, а являются в их соединении несдвигаемыми относительно друг друга.

Согласно изобретению радиально наружная стопорящая от проворачивания область шарнира и внутренняя область крепежной области взаимодействуют при этом за счет соответствующего друг другу выполнения; за счет зацепления указанных частей с геометрическим замыканием.

Для этого - также просто и для производства - могут быть предусмотрены отличающиеся от круглого контура выполнения лыски.

За счет выполнения по п.3 достигается, что, с одной стороны, сходящиеся друг к другу концы рычагов могут быть зафиксированы друг с другом без прочих крепежных средств, таких как, например, болты, и за счет этого снижаются расходы на монтаж и материалы. Однако, с другой стороны, удерживаемый в крепежной области шарнир или опора может быть демонтирован за счет отдельного втулочного тела, при этом для этого не требуется рассоединять рычаги.

Особое преимущество изобретения заключается в том, что могут быть предусмотрены различные втулочное тела с различной толщиной стенки так, что, например, одинаковые шарниры могут быть приведены в соответствие с имеющими различные размеры крепежными областями концов рычагов. Тем не менее, собственно шарнир с пальцем, креплением шарнирного тела и охватывающем его полностью или частично корпусом может оставаться полностью без изменений и, тем самым, экономично изготавливаться большими партиями с предварительной сборкой.

Для прочного крепления согласно изобретению обращенные к крепежной области концы рычагов могут удерживаться на втулочном теле с прессовой посадкой, в результате чего она образует стационарный вкладыш для вставления шарнира. Прежде всего, также и здесь может быть предусмотрено стопорение от проворачивания за счет того, что втулочное тело с наружной стороны имеет контур для удерживания концов рычага со стопорением от проворачивания, например, за счет того, что втулочное тело и крепежные области имеют соответственно отклоняющиеся от круглой формы лыски.

Также возможна и обратная подгонка такого типа, что внутренний диаметр втулочного тела варьируется и за счет этого при подгонке под крепежные области концов рычага могут быть использованы различные шарниры или опоры.

Кроме того, является выгодным, если втулочное тело на своих аксиальных наружных концах имеет охватывающие с наружных сторон по меньшей мере участками концы рычага и фиксирующие их от аксиального перемещения фиксаторы. За счет этого, наряду со стопорением от проворачивания, также образуется и хорошая аксиальная фиксация втулочного тела и удерживаемого в нем шарнира или опоры.

При этом для точной аксиальной подгонки по меньшей мере один из фиксаторов может быть выполнен после установки втулки в концы рычагов путем деформации втулочного тела, например в виде закатанного края. Отдельный запорный элемент, например пружинное стопорное кольцо, в этом случае также и здесь не требуется.

Кроме того, втулочное тело может иметь на аксиальном конце направленный радиально внутрь упор для вводимого во втулочное тело шарнира или опоры для того, чтобы тем самым просто зафиксировать его корректное аксиальное направление. С противоположной упору стороны может быть предусмотрен запор, например пружинное стопорное кольцо, чтобы удерживать патрон шарнира или опоры во втулочном теле без возможности аксиального смещения. Для демонтажа шарнира или опоры в качестве единственной операции необходимо только отделить (открыть) этот запор. В этом случае шарнир или опоры можно аксиально вытащить из втулочного тела без применения силы.

Для экономичного монтажа можно выполнить соответствующее втулочное тело с удерживаемым в нем шарниром или опорой в виде в целом предварительно собранного конструктивного элемента.

Транспортное средство по меньшей мере с одним предлагаемым шарнирным и/или опорным устройством, прежде всего в деталях ходовой части и/или рулевого управления, например также для опоры моста в грузовых транспортных средствах, является отдельным пунктом формулы изобретения.

Другие преимущества и признаки изобретения следуют из представленных на чертеже и описанных ниже примеров осуществления предмета изобретения.

На чертеже показаны:

Фиг.1 перспективный вид предлагаемого устройства с двумя рычагами, удерживаемыми в крепежной области посредством установленного там шарнира,

Фиг.2 детальный вид, приблизительно соответствующий фрагменту II на фиг.1,

Фиг.3 детальный вид двух передних концов рычагов, а также радиально наружной стенки шарнира согласно фиг.2 в еще не собранном положении,

Фиг.4 схожий с фиг.3 вид альтернативного варианта выполнения наружного края корпуса с дополнительно выполненной там накаткой в качестве части стопорения от проворачивания,

Фиг.5 схожий с фиг.1 вид, однако с альтернативной геометрией с вертикально стоящей осью шарнира,

Фиг.6 схематический вид сверху на производственную единицу для литых монолитных треугольных рычагов,

Фиг.7 схожий с фиг.6 вид на ту же производственную единицу, однако теперь при изготовлении отдельных рычагов, которые будут соединяться лишь позднее,

Фиг.8 схожий с фиг.2 вид, однако вариант выполнения согласно пункту 5, в котором шарнир со своим корпусом с возможностью замены полностью охвачен корпусом втулки, который соединяет крепежной областью рычаги.

Показанное в целом на фиг.1 шарнирное устройство 1 включает в себя два сходящихся друг к другу под прямым углом рычага 2, 3 устройства треугольного рычага, которые в данном случае являются прямыми, что обязательным требованием не является. Они оканчиваются соответственно на вершине треугольника в крепежном узле 4, который включает в себя отверстие для крепления сквозного шарнира 5. На своих концах с обратной стороны они также с помощью шарниров могут быть подвижно установлены, например, на кузове или опорной раме.

Шарнир 5 (также была бы возможна и опора) включает в себя подвижно удерживаемое в креплении 6 шарнирного тела шарнирное тело 7, которое в данном случае в своей аксиально средней области участке шарообразно расширено. Крепление 6 шарнирного тела может быть выполнено из эластомера, например резины, которая может перемещаться вместе с шарнирным телом 7 при соответствующем соединении между деталями за счет эластичной деформации. Фрикционное относительное движение между шарнирным телом 7 и действующим в качестве углубления креплением 6 шарнирного тела в этом случае не требуется. К тому же предусмотрен принимающий в себя крепление 6 шарнира и охватывающий его радиально снаружи корпус 8. Корпус 8 выполнен, например, из металла. Для фиксации крепления 6 шарнирного тела предусмотрены расположенные аксиально снаружи и упирающиеся в корпус 8 упорные кольца 20, посредством которых на крепление 6 также может быть введено аксиальное предварительное натяжение.

Посредством шарнира 5 два рычага 2, 3 в собранном положении (фиг.1) могут быть прочно соединены друг с другом без дополнительных соединений, например, таких как сквозные болты и т.п.

Это в первом примере осуществления согласно фиг.1-3 возможно за счет того, что корпус 8 в собранном положении одновременно расположен между обеими крепежными областями 4 рычагов 2, 3 и удерживает их вместе.

Для этого корпус 8 с наружной стороны имеет по меньшей мере одну отличающуюся от круглого контура стопорящую проворачивание область 9. В данном примере вверху и внизу предусмотрены две стопорящие проворачивание области 9, 10, которые соответственно выполнены в виде снятых лысок наружного контура корпуса 8. Крепежные области 4 рычагов 2, 3 подогнаны по своей форме под них и также имеют верхние и нижние лыски 11, 12, которые с геометрическим замыканием взаимодействуют со стопорящими проворачивание областями 9, 10 корпуса 8. В данном случае лыски 11, 12 выполнены только аксиально внутри в крепежных областях 4 так, что снаружи они имеют соответственно круглый контур.

Например, как видно на фиг.2 и 3, корпус 8 имеет обегающую срединную перемычку 13, на которой противоположно расположено стопорение 9, 10 от проворачивания. Оно удерживает положение сцепления (фиг.2) обоих рычагов 2, 3 на аксиальном расстоянии друг к другу так, что они не имеют прямого контакта друг с другом, и также в этом отношении осуществлена профилактика износа рычагов 2, 3 из-за трения друг о друга. Трение рычагов 2, 3 о срединную перемычку также предотвращено за счет стопорения 9, 10 от проворачивания.

На фиг.4 показана альтернативная версия, которая в качестве дополнительного стопорения от проворачивания предусматривает накатку 14 с наружной стороны корпуса 8. Она гарантирует, прежде всего в комбинации с распорной перемычкой 13 и стопорением 9, 10 от проворачивания, очень надежное предотвращение перемещений деталей 5, 2, 3 по отношению друг к другу.

На фиг.8 представлен вариант осуществления изобретения, в котором шарнир 5 вместе со своей наружной стенкой 8а корпуса заключен во втулочное тело 15, которое одновременно удерживает рычаги 2, 3 вместе в их крепежных областях 4.

Тем самым весь шарнир 5 может быть вытащен полностью из втулочного тела 15, например в целях технического обслуживания или замены, при этом крепление концов рычагов 2, 3 друг к другу не подвергается опасности. Для того чтобы достичь этого, втулочное тело 15 в данном случае расположено снаружи собственной стенки 8а корпуса, которая в данном случае, иначе, чем в первом примере осуществления, выполнена отдельно.

В остальном это втулочное тело 15 соответствует корпусу 8 первого примера осуществления согласно фиг.1-3 или же 4.

Также и здесь обращенные к крепежной области 4 концы рычагов 2, 3, удерживаются с прессовой посадкой на втулочном теле 15, также и здесь втулочное тело 15 с наружной стороны имеет контур 9, 10 для крепления концов рычага со стопорением от проворачивания, которое может быть выполнен точно так же, как и на фиг.1-3 в виде снятых лысок 9, 10 на распорной перемычке 13. Также возможна накатка 14 или придание гофрирования, рифления или тому подобного.

Также в данном случае втулочное тело 15, а в первом примере осуществления корпус 8 на своих аксиальных наружных сторонах могут быть оснащены по меньшей мере участками, охватывающими концы рычага с наружных сторон и фиксирующими их от аксиального перемещения фиксаторами, в данном случае в виде закатанных краев 16, 17, которые соответственно выполняются путем деформации только после установки детали 15 или же 8 в крепежной области концов рычага (переход от фиг.3 к фиг.2).

Втулочное тело 15 примера осуществления согласно фиг.8 или же стенка 8 корпуса первого примера осуществления выполнена, прежде всего, из стали и имеет толщину стены по меньшей мере в три миллиметра для того, чтобы обеспечить желаемую высокую стабильность аксиального крепления рычагов 2, 3 друг к другу и стопорения от их проворачивания друг против друга по отношению к оси 7 шарнира.

Прежде всего, с помощью изобретения также можно предоставить в распоряжение ассортимент втулочных тел 15 или же корпусов 8 с различной толщиной стен для того, чтобы тем самым иметь возможность запрессовать сами по себе одинаковые шарниры 5 в крепежные области 4 различных диаметров. Таким образом достигается высокая степень универсальности, при этом, несмотря на различный диаметр отверстий 4, прежде всего за счет использования соответственно одинаковых шарниров 5, имеется большой потенциал экономии.

Кроме того, на фиг.8 видно, что втулочное тело 15 имеет на аксиальном конце направленный радиально внутрь упор 18 для вводимого во втулочное тело 15 шарнира 5 или опоры. На расположенном аксиально напротив упора 18 конце может быть предусмотрен, например, паз или подобное крепление для фиксирующего введенную опору или шарнир 5 запора, прежде всего, для пружинного стопорного кольца 19.

После его отделения весь шарнир 5 или опора может быть аксиально вытащен из втулочного тела 15, который может оставаться в своей прессовой посадке для удерживания рычагов 2, 3 друг с другом.

С точки зрения технологии производства особое преимущество для массового производства представляет собой выполнение втулочного тела 15 и удерживаемого в нем шарнира 5 или опоры в виде предварительно собранного конструктивного элемента, который затем может быть установлен в виде патрона.

На фиг.6 и 7 в сравнении противопоставлено, как за счет лучшего использования площади можно повысить эффективность изготовления рычагов для сходящихся под острым углом треугольных рычагов за счет использования отдельных рычагов 2, 3 (фиг.7), в отличие от монолитного рычага (фиг.6).

Прежде всего, также и рычаги 2, 3 могут быть выполнены полностью подобными. Тогда при монтаже не потребуется различать разные рычаги. В собранном состоянии рычаги 2, 3 сходятся под острым углом (фиг.1). На практике обычным является угол раствора от 40 до 60°.

Такие шарнирные и/или опорные устройства 1, как представлены на фиг.1, могут быть расположены, например, вдоль в транспортном средстве для опоры моста, прежде всего в грузовых автомобилях. В таком случае шарнир 5 располагается в креплении 4 поперек транспортного средства и может подвижно удерживать ось.

Также возможны и иные варианты расположения, прежде всего, в деталях ходовой части и/или рулевого управления. Поэтому также возможно (см. фиг.5) установить крепежные области вертикально для того, чтобы таким образом можно было предусмотреть монтаж шарнира 5 с вертикально проходящей осью.

Список ссылочных обозначений

1 Шарнирное или опорное устройство

2 Рычаг

3 Рычаг

4 Область крепления

5 Шарнир

6 Крепление шарнирного тела

7 Корпус шарнира

8 Корпус

8а Корпус

9 Стопорение от проворачивания (снятие лыски)

10 Стопорение от проворачивания (снятие лыски)

11 Подогнанная область конца рычага

12 Подогнанная область конца рычага

13 Распорная перемычка

14 Накатка

15 Втулочное тело

16 Закатанный край

17 Закатанный край

18 Упор

19 Пружинное стопорное кольцо

20 Упорные кольца