專利名稱：空心軸連接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種依據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的用于將空心軸以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式聯(lián)接到連接部件上的連接裝置。
背景技術(shù)：
開頭所述類型的連接裝置用于將任何類型的傳遞轉(zhuǎn)矩的部件與所屬的軸或者更確切地說空心軸連接。例如(然而絕對不是唯一情況)，在將力矩桿或者說導(dǎo)桿安裝在扭力桿或者說穩(wěn)定裝置上時使用依據(jù)前序部分所述的連接裝置。在此，僅僅是示例性的應(yīng)用領(lǐng)域是在緩沖和減振地懸掛機動車輛駕駛室方面(特別是在載重汽車和類似的重型載重汽車中)，以通過這種方式將駕駛室與車輛底盤在振動和運動方面隔離。因為在重型載重汽車中，底盤彈簧的彈簧剛度由于高的車輛載荷而不可避免地非常大，還有很大部分的路面不平度以及由車軸和傳動系造成的振動和固體聲通過車軸懸掛裝置傳遞到車輛底盤上。為了在人體工學(xué)和對駕駛員的工作保護(hù)方面使這種持續(xù)的沖擊和振動到駕駛室上進(jìn)而到駕駛員工作位置上的傳遞最小化，已開發(fā)出駕駛室懸掛裝置，在所述懸掛裝置中駕駛室或者說駕駛艙在使用特有的懸掛系統(tǒng)的條件下支撐在車輛底盤上。由于與汽車質(zhì)量相比駕駛室的質(zhì)量小很多，這種用于駕駛室的懸掛系統(tǒng)被設(shè)計為具有與車軸懸掛裝置本身的彈簧剛度更低的彈簧剛度和與車軸懸掛裝置本身的緩沖器相比更軟的緩沖器，因此由于這種較軟的駕駛室懸掛裝置，路面不平度以及由車輛的傳動系或者車軸引起的振動可以明顯更好與駕駛員的工作位置隔離，或者說明顯更好地防止駕駛員的工作位置受到它們的影響。這種用于駕駛室的懸掛裝置，特別是在對橫向力支撐以及對運動學(xué)方面(例如俯仰或者擺動抑制以及側(cè)面導(dǎo)向)的要求提高的情況下，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。因此，除了原有的彈性以及減振元件(類似如在機動車輛的車軸懸掛裝置中)之外，特別地必須設(shè)置擺動穩(wěn)定裝置，通過擺動穩(wěn)定裝置可以限制不期望的駕駛室相對于車輛底盤的側(cè)向擺動。為了例如在沿斜面或者沿曲線行駛時，但還例如在單側(cè)道路不平整的情況下實現(xiàn)擺動穩(wěn)定，在依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于駕駛室的懸掛裝置中使用扭力桿形式的或者說空心軸穩(wěn)定裝置形式的擺動穩(wěn)定裝置，由此，駕駛室的參照行駛方向在左側(cè)的懸掛元件和在右側(cè)的懸掛元件的壓縮行程在一定程度上相互關(guān)聯(lián)。為了將駕駛室的力、力矩和運動傳遞到擺動穩(wěn)定裝置中以及為了在縱向和橫向上對駕駛室進(jìn)行導(dǎo)向，在此通常在擺動穩(wěn)定裝置的兩個軸向端部上安裝力矩桿或者扭臂，該力矩桿或者扭臂的遠(yuǎn)離穩(wěn)定裝置的端部總是借助于軸承與駕駛室連接，而這個力矩桿靠近穩(wěn)定裝置的端部總是與擺動穩(wěn)定裝置連接。在此，要么穩(wěn)定裝置本身是力矩桿的與底盤固定的軸承，要么在力矩桿的靠近穩(wěn)定裝置的端部上總是設(shè)置一個附加的支承部位，該支承部位用于可運動地將力矩桿連接在底盤上，以及用于將在擺動運動中產(chǎn)生的反作用力傳遞到底盤中。然而，這種類型的特別是在擺動穩(wěn)定裝置和分配給這個擺動穩(wěn)定裝置的力矩桿之間的連接裝置，在整個使用壽命期間受到非常高的載荷。特別是當(dāng)例如因為在同時提高抗扭剛度的情況下使重量減輕的原因，用于擺動穩(wěn)定裝置的扭力桿或者穩(wěn)定軸被構(gòu)造成壁相對較薄的扭力管或者空心軸時，是這種情況。為了將這種扭力管或者空心軸與相應(yīng)的連接部件例如與力矩桿以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接，由現(xiàn)有技術(shù)已知，例如將力矩桿與扭力桿焊接，或者擠壓在一起。然而在這兩種情況下，這樣形成的在力矩桿和扭力管之間的連接部是受到高載荷的潛在的薄弱部位。在力矩桿和扭力管之間焊接連接時，這首先與在焊接時引入的熱量和與此相聯(lián)系的組織變化以及在焊縫上不可避免出現(xiàn)的缺口應(yīng)力相關(guān)。在扭力管和力矩桿之間的純粹的擠壓連接雖然能通過比較輕微的冷變形形成，然而在產(chǎn)生高的力和力矩時經(jīng)常不能達(dá)到需要的使用壽命。當(dāng)為了提高可傳遞的轉(zhuǎn)矩在與連接部件的連接區(qū)域中給空心軸選擇一個與圓形形狀不同的橫截面形狀時，也是這種情況。 在由于重量原因而使用的、壁相對薄的扭力管或者說空心軸中，這與如下情況相關(guān)聯(lián)管壁在力傳遞到扭力管中的區(qū)域中只能傳遞有限的壓力以及剪力。由于這個原因，例如不能將在空心軸和連接部件之間的壓配合部實施為具有為了傳遞高轉(zhuǎn)矩而需要的牢固的壓配合。當(dāng)超出相對很小的可傳遞的比力時，因此或者管壁在力矩桿的壓配合區(qū)域中脫落，或者管壁會被壓壞，這接下來導(dǎo)致管橫截面不能工作。為了克服這個問題，在DE 10 2005 056 878 B4中建議放棄在空心軸和力矩桿之間的焊接連接，并且通過以下方式避免擠壓連接的缺點在空心軸和力矩桿之間建立擠壓連接后，將一個塞子壓入擠壓連接的區(qū)域中，該塞子在這個區(qū)域中支撐壁相對薄的管并且應(yīng)因此確保持續(xù)可靠地傳遞高轉(zhuǎn)矩。盡管提出了這種改進(jìn)方案，但由這個文獻(xiàn)已知的用于連接空心軸和連接部件的方案被局限于一定的使用目的，并且必要時需要一系列附加的組件或者元件用來實現(xiàn)其他的功能，如特別地、但絕對不是唯一地在用于駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置中所需要的功能。特別是為設(shè)置在駕駛室以及底盤上的托架或者為其他的組件例如為用于懸掛駕駛室的彈性/減振元件提供鉸接以及支承點，屬于這些功能或者說作用。此外，這種類型的連接裝置的應(yīng)用領(lǐng)域例如還延伸到在車軸特別是對載重汽車車軸中的擺動穩(wěn)定和車軸導(dǎo)向方面。為了實現(xiàn)車軸的擺動穩(wěn)定，在現(xiàn)有技術(shù)中主要使用由實心材料制成的、由一個部件彎曲形成的橫向穩(wěn)定裝置，這些橫向穩(wěn)定裝置特別是在重型載重車輛中具有相應(yīng)很高的質(zhì)量，并且其材料利用率在規(guī)定的扭轉(zhuǎn)或者更具體地說扭轉(zhuǎn)強度方面是極其不利的。在此，用體積較大的、壁相對薄且因此較輕的空心軸代替實心的橫向穩(wěn)定裝置，至今經(jīng)常因這種空心軸和傳遞轉(zhuǎn)矩的連接部件例如力矩桿之間的有問題的連接技術(shù)而失敗。此外，在這種用于車軸的橫向穩(wěn)定裝置中值得期望的是，除了原有的擺動穩(wěn)定功能之外還給予穩(wěn)定裝置其他的功能或者更確切地說車軸導(dǎo)向作用，以通過這種方式獲得結(jié)構(gòu)更加簡單的、更加魯棒的和質(zhì)量更輕的車軸懸掛裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在這種背景下，因此本發(fā)明的目的是，提供一種連接裝置，該連接裝置用于在空心軸和其連接部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的連接，通過該連接裝置能克服所述的缺點。在此，連接裝置應(yīng)能在同時實現(xiàn)高的防止失效可靠性下，實現(xiàn)在特別是薄壁的空心軸和相應(yīng)的連接部件之
4間無損壞地傳遞高轉(zhuǎn)矩。此外，在制造和安裝中應(yīng)能低成本地和過程可靠地建立空心軸和連接部件之間的連接，并且應(yīng)能借助于連接裝置通過簡單的方式實現(xiàn)其他結(jié)構(gòu)上的作用， 特別是支承功能。所述目的通過具有權(quán)利要求1所述特征的連接裝置得以解決。優(yōu)選的實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。依據(jù)本發(fā)明的連接裝置以本身首先已知的方式用于將連接部件(例如力矩桿或者輪轂)以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接到空心軸上。連接部件在此為了容納空心軸的一個端部包括與空心軸的外橫截面形狀一致的、貫穿的孔。此外，空心軸以首先同樣已知的方式在空心軸和連接部件的連接區(qū)域中包含一個壓塞。所述壓塞至少在部分區(qū)域中與空心軸的內(nèi)橫截面構(gòu)成壓配合。由此，首先已得到在空心軸和連接部件之間的耐疲勞且能承受高載荷的連接，并且還可以將壁相對薄的空心軸與相應(yīng)的連接部件如輪轂或者力矩桿連接，而不會在連接裝置受到高載荷的情況下發(fā)生在連接裝置區(qū)域中的壓配合和/或管壁失效的危險。這與如下情況有關(guān)壓塞在連接裝置區(qū)域中支撐空心軸的管壁并且壓緊在連接部件的孔的內(nèi)表面上，使得不僅在壓塞和管壁之間而且還在空心軸的外表面和連接部件的孔的內(nèi)表面之間產(chǎn)生表面擠壓或者說壓配合。然而依據(jù)本發(fā)明，連接裝置的特征在于，所述壓塞同時被構(gòu)造為用于至少一個分配給空心軸的軸承的軸承安裝部。由于目前為止需在結(jié)構(gòu)上單獨實現(xiàn)的功能例如支承空心軸現(xiàn)在能與壓塞的連接功能在結(jié)構(gòu)上相聯(lián)合，壓塞通過這種方式獲得雙重功能，因而這是有利的。首先特別是由此能實現(xiàn)的重量減少和結(jié)構(gòu)簡化、省去附加的連接裝置、特別緊湊的具有較少單獨部件的結(jié)構(gòu)方式的優(yōu)點、由此可達(dá)到的在可靠性方面的改進(jìn)以及相應(yīng)的成本降低屬于由此產(chǎn)生的多項優(yōu)點。因為所述至少一個分配給空心軸的軸承安裝部由于本發(fā)明現(xiàn)在可以與壓塞構(gòu)造為一體，這個軸承不必如在現(xiàn)有技術(shù)中那樣安裝在需與空心軸連接的連接部件上，例如安裝在擺動穩(wěn)定裝置的力矩桿上。然而這不僅包含已經(jīng)提到的結(jié)構(gòu)簡化和與此相關(guān)的優(yōu)點，而且附加地還允許對力矩桿本身進(jìn)行節(jié)省成本的變型。因為由于本發(fā)明之前在力矩桿上需要的例如用于懸掛或者說支承穩(wěn)定裝置的軸頸或者說軸承安裝部因此可以省去，而且作用在力矩桿上的負(fù)載力減小以及對力矩桿的穩(wěn)定性要求降低。由此，例如，可以不必再將力矩桿實施為經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的鍛件，而可以不進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理或者為低成本的鑄件，并且由此節(jié)省其他的后續(xù)成本。優(yōu)選地，在此壓塞直接構(gòu)成用于所述分配給空心軸的至少一個軸承的軸襯的支承銷。通過這種方式，可以實現(xiàn)一種特別緊湊和魯棒的軸承。依據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實施方式，在壓塞上設(shè)置或者說可以設(shè)置多個軸承的軸襯。通過這種方式得到如下方案可以將其他的附加功能在結(jié)構(gòu)上同樣聯(lián)合在壓塞上， 由此特別是可以節(jié)省其他的結(jié)構(gòu)空間、其他的質(zhì)量和附加的成本。由此，能以較少的花費獲得具有較高的總剛度的懸掛裝置或者說支承裝置。本發(fā)明首先能與空心軸和設(shè)置在其上的連接部件的類型無關(guān)地得以實現(xiàn)，因為依據(jù)本發(fā)明的連接裝置原則上適合任何輪轂狀的部件與空心軸端部的連接。
然而，依據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，空心軸是扭桿彈簧或者說扭簧，其中， 連接部件構(gòu)成扭簧的扭臂，并且設(shè)置在壓塞上的至少一個軸承構(gòu)成扭簧的支承部位。通過這種方式，在扭簧上實現(xiàn)了將扭桿和扭臂連接的壓塞的一種在結(jié)構(gòu)上有利的雙重功能，由于壓塞通過這種方式不僅作為扭臂在扭桿上的固定裝置而且還作為用于懸掛或者說支承扭桿的支承部位。本發(fā)明與依據(jù)本發(fā)明的連接裝置的具體使用目的無關(guān)得以實現(xiàn)，因為連接裝置原則上可以用于各種不同的軸轂連接裝置中。而依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，空心軸構(gòu)成貨車?yán)巛d重汽車的駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置。在此，連接部件構(gòu)成用于對駕駛室導(dǎo)向的導(dǎo)桿，其中，設(shè)置在壓塞上的至少一個軸承可以設(shè)置在一個與車輛底盤或者與駕駛室連接的托架中。由此，特別是通過兩個至今以分開的方式需要的并且需分別設(shè)置在導(dǎo)向桿上的用于將擺動穩(wěn)定裝置與車輛底盤以及駕駛室連接的軸承中的一個可以省去，并且替代地可以簡單地設(shè)置在依據(jù)本發(fā)明的連接裝置的相應(yīng)延長的壓塞上，由此得到一個相對于用于連接和懸掛駕駛室穩(wěn)定裝置的已知解決方案明顯簡化的結(jié)構(gòu)。換句話說，通過壓塞不僅作為導(dǎo)向桿在穩(wěn)定裝置體上的固定裝置、作為用于懸掛穩(wěn)定裝置的支承部位而且作為穩(wěn)定裝置與車輛底盤或者駕駛室的連接裝置，由此得到壓塞的三重功能。擺動穩(wěn)定裝置通過結(jié)構(gòu)上特別簡單且魯棒的方式兼有用于駕駛室的縱向?qū)U的功能、橫向?qū)U的功能以及穩(wěn)定裝置功能，通過這種方式同樣能實現(xiàn)期望的擺動穩(wěn)定裝置的功能聚集。依據(jù)本發(fā)明的一種替代的實施方式，空心軸是用于車軸的擺動穩(wěn)定裝置。在此，連接裝置的連接部件是用于與車軸連接的以及對車軸進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)桿，并且設(shè)置在壓塞上的至少一個軸承是與車輛底盤或者與軸連接的托架的支承部位。在本發(fā)明的這種實施方式中，也得到壓塞的有利的三重功能，因為壓塞在這里不僅作為力矩桿或者導(dǎo)向桿在擺動穩(wěn)定裝置上的固定裝置，而且作為用于懸掛穩(wěn)定裝置的支承部位，以及附加地作為在穩(wěn)定裝置和車軸或者車輛底盤的連接裝置。這種實施方式帶來下述附加的優(yōu)點機動車輛車軸連接裝置的擺動穩(wěn)定裝置通過這種方式特別是在重型貨車的情況下附加地還可以承擔(dān)要求高的導(dǎo)桿以及車輪導(dǎo)向作用， 由此可以節(jié)省在其他情況下需要的組件、相應(yīng)的結(jié)構(gòu)空間和質(zhì)量以及與此相關(guān)的成本。依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，在壓塞上設(shè)置用于彈性/減振元件的軸承的軸襯。在此，軸襯可以作為空心軸的設(shè)置在壓塞上的軸承的替代方案或者附加方案。通過這種方式壓塞現(xiàn)在甚至可以包含四重功能，S卩，由于壓塞形成了導(dǎo)桿或者扭臂與空心軸的連接裝置的功能，用于空心軸的支承部位的功能，將空心軸和連接部件(例如車輛底盤、車軸或者駕駛室)連接的功能以及附加地形成了用于(例如車軸或者駕駛室的)彈性/減振的懸掛裝置的作用點的功能。換句話說，由于本發(fā)明，提供了一種非常緊湊的特別是用于穩(wěn)定裝置或者穩(wěn)定導(dǎo)桿(=穩(wěn)定裝置和導(dǎo)向桿的組合，例如用于車軸或者駕駛室)的組件，通過該組件可以在很大的程度上節(jié)省結(jié)構(gòu)空間、質(zhì)量和成本，其中，此外，能同時相對于現(xiàn)有技術(shù)改善結(jié)構(gòu)特性如剛度、疲勞強度和安裝簡單。為了實現(xiàn)本發(fā)明，在此首先不重要的是，空心軸的外周以及連接部件的孔在與連接部件的連接區(qū)域中具有哪種橫截面形狀。而是，本發(fā)明的壓塞原則上已經(jīng)可以有利地用于在連接區(qū)域中具有圓形的外橫截面的空心軸。但是依據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實施方式，不僅空心軸而且連接部件和壓塞至少在與連接部件的連接區(qū)域中具有與圓形形狀不同的橫截面形狀。通過這種方式，能決定性地提高在空心軸和連接部件之間可傳遞的轉(zhuǎn)矩，因為由此除了通過壓配合以及通過壓塞的傳力連接之外，還有由于與圓形形狀不同的連接橫截面而形成的形狀配合連接。在此可傳遞的轉(zhuǎn)矩的提高首先與空心軸以及壓塞和連接部件的孔的與圓形形狀不同的具體橫截面形狀無關(guān)。因此，例如可以設(shè)想，空心軸(在連接區(qū)域中)、壓塞和連接孔被實施為具有蛋形或者橢圓形的橫截面形狀，由此特別地僅產(chǎn)生最小化的附加的缺口應(yīng)力集中效應(yīng)。如申請人已發(fā)現(xiàn)，與應(yīng)用場合和實施方式相關(guān)地，通過這種方式甚至可以產(chǎn)生與在連接區(qū)域的橫截面形狀為圓形的情況下相比明顯更有利的工作應(yīng)力曲線。但依據(jù)本發(fā)明的另一有利的實施方式，空心軸以及連接部件的孔分別具有一個大致上為多邊形的橫截面。由此，在空心軸和連接部件之間實現(xiàn)了一種特別緊密的形狀配合連接，并且可以傳遞特別高的轉(zhuǎn)矩。優(yōu)選地在此空心軸的多邊形的外橫截面形狀以及與之形狀一致的連接部件的內(nèi)橫截面形狀以及壓塞的外周具有總是有限的曲率。換句話說，這意味著，空心軸、連接部件和壓塞的橫截面形狀都不具有尖銳的棱邊，相反地多邊形的橫截面形狀而是被實施為倒圓的。通過這種方式，顯著地降低了在材料中在多邊形棱邊的區(qū)域中出現(xiàn)的缺口應(yīng)力集中效應(yīng)，并且提高了能長期無損害傳遞的轉(zhuǎn)矩。依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，空心軸和連接部件在連接區(qū)域中的橫截面形狀被構(gòu)造為等寬曲線。所謂的等寬曲線表示作為橫截面形狀的一條封閉的線，如內(nèi)接于正方形的圓，該線在任何角度位置在一個適合的正方形內(nèi)始終與該正方形的所有四條邊接觸。因此，作為空心軸和連接部件在連接區(qū)域中的橫截面形狀的等寬曲線，是在一方面即具有最優(yōu)的形狀配合連接但切口應(yīng)力集中效應(yīng)高的多邊形和另一方面即沒有形狀配合連接且沒有切口應(yīng)力集中效應(yīng)的圓形橫截面之間的特別有效的妥協(xié)方案。根據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，壓塞和連接部件的孔在空心軸和連接部件的連接區(qū)域中的端部被構(gòu)造為沿空心軸的軸向上略微呈錐形。通過這種方式，在將壓塞壓入時在壓塞、空心軸和連接部件的孔之間產(chǎn)生較高的以及更均勻的表面壓力。由此也就是可以可靠地傳遞更高的轉(zhuǎn)矩，此外還產(chǎn)生連接部件的更高的軸向拉出強度，因為壓塞在壓入時使空心軸之前為棱柱形的端部鼓起并且壓緊在連接部件的呈錐形逐漸縮小的內(nèi)輪廓上。 由于這種實施方式，在連接部件的孔和壓塞的外橫截面之間的配合部可能不必很精確地進(jìn)行制造。依據(jù)本發(fā)明的另一優(yōu)選的實施方式，壓塞是空心的，或者具有軸向孔。這一方面使得壓塞重量減少，并且另一方面由于然后在空心軸進(jìn)入擠壓連接部中的部位上的壁厚突變更小，使得可以改善在擠壓連接區(qū)域中的力線分布。本發(fā)明首先能與壓塞的具體材料選擇無關(guān)地得以實現(xiàn)。然而優(yōu)選地，壓塞由含鐵材料(例如鋼)或者由非鐵材料(例如鋁)制成。由鋼制成的壓塞成本很低，同時提供高的強度并且允許產(chǎn)生高的表面壓力。由鋁制成的壓塞在其很小的重量方面以及在鋁的高延展性方面是特別有利的。由鋁制成的壓塞同樣有利于減小不利的邊緣壓力和與此相聯(lián)的不期望的缺口應(yīng)力集中效應(yīng)，在其他情況下，該切口應(yīng)力集中效應(yīng)特別是會在空心軸進(jìn)入擠壓連接部的區(qū)域中出現(xiàn)。根據(jù)另一特別優(yōu)選地實施方式，壓塞在其朝向空心軸的端部上具有削尖部或者說環(huán)繞的倒角。這樣構(gòu)造的壓塞能更容易地插入和安裝，此外在將壓塞壓入空心軸的開口中時避免發(fā)生傾斜以及避免在空心軸的內(nèi)表面區(qū)域中可能發(fā)生的材料的碎屑形成、損壞或者脫落。本發(fā)明的另一實施方式規(guī)定，空心軸基本上僅僅在空心軸與連接部件的連接區(qū)域中具有與圓形形狀不同的橫截面形狀。換句話說，這意味著，空心軸在與連接部件的連接區(qū)域之外可以具有特別是圓形的橫截面。由此，可以在制造空心軸時節(jié)省成本，因為依據(jù)這種實施方式的空心軸僅僅在其兩端具有與圓形形狀有不同的橫截面形狀。


接下來借助于僅是示出的實施例的附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。附圖中圖1以等軸圖示出了依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有壓塞連接裝置的用于駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置；圖2以等軸圖示出了依據(jù)圖1的連接裝置的壓塞；圖3以與圖1相應(yīng)的視圖示出了具有依據(jù)本發(fā)明一種實施方式的連接裝置的用于駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置；圖4以與圖2相應(yīng)的視圖示出了依據(jù)圖3的連接裝置的壓塞；圖5以示意視圖示出了依據(jù)圖1的現(xiàn)有技術(shù)的連接裝置的縱剖視圖；圖6以與圖5相應(yīng)的視圖示出了了依據(jù)本發(fā)明一種實施方式的連接裝置的縱剖視圖；圖7以與圖5和圖6相應(yīng)的視圖示出了根據(jù)圖2的依據(jù)本發(fā)明的連接裝置的縱剖視圖。
具體實施例方式圖1示出了用于駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置，其中，示出的擺動穩(wěn)定裝置在兩端分別具有一個依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的壓塞連接裝置。首先看到用作扭轉(zhuǎn)元件的空心軸1，在該空心軸的兩端上分別設(shè)置一個力矩桿2。兩個力矩桿2中的每一個首先具有兩個裝有彈性體軸承的支承部位3和4，其中，靠近空心軸的支承部位3總是用于將擺動穩(wěn)定裝置與(未示出的) 駕駛室連接，而遠(yuǎn)離空心軸的支承部位4總是用于與(同樣未示出的)車輛底盤連接。然而，兩個力矩桿2中的每一個的兩個支承部位3和4的功能在保持?jǐn)[動穩(wěn)定裝置的功能性的情況下也可以反過來，這意味著，靠近空心軸的支承部位3鉸接在底盤上，而遠(yuǎn)離空心軸的支承部位4鉸接在駕駛室上。此外，在兩個力矩桿2中的每一個的另一支承部位5上，設(shè)置彈性/減振單元6，該彈性/減振單元在所示的實施例中用于相對于車輛底盤彈性且減振地懸掛駕駛室。此外，在圖1中特別是依據(jù)放大的細(xì)節(jié)圖“B”可以看到，中間區(qū)域的橫截面為圓形的空心軸1在其端部7的區(qū)域中被擴張為基本上與等寬曲線形狀相一致的橫截面形狀，其中，該等寬曲線形狀的橫截面形狀在示出的實施方式中由等邊三角形導(dǎo)出。力矩桿2分別具有與空心軸1在其端部區(qū)域7中的外橫截面7相匹配的孔8，該孔同樣與等寬曲線形狀的橫截面7相匹配。為了安裝這類擺動穩(wěn)定裝置，首先將兩個力矩桿2插在或者壓在空心軸1的事先已被擴開為等寬曲線形狀的端部7上。接下來，空心軸1的兩個端部開口分別通過一個壓塞9封閉，該壓塞的周邊形狀同樣跟與空心軸1和力矩桿2的孔8的橫截面形狀相匹配的等寬曲線相一致。在此，選擇壓塞9的外周尺寸，使得在力矩桿2的孔8、空心軸1的設(shè)置在該孔8中的壁7和設(shè)置在空心軸1中的壓塞9之間產(chǎn)生壓配合。再次以細(xì)節(jié)圖“A”(在圖中與空心軸1的一個端部和力矩桿2的一部分一起)以及圖2放大地示出壓塞9。依據(jù)圖1看到，力矩桿2的造型以及其特別是借助于靠近空心軸的支承部位3與底盤或者駕駛室的連接很復(fù)雜，并且需要很多單獨部件。因此，依據(jù)圖1的由現(xiàn)有技術(shù)已知的結(jié)構(gòu)傾向于安裝、重量和成本密集，因為它需要結(jié)構(gòu)空間需求很大的大量不同的連接點和連接元件。而且，力矩桿2和駕駛室之間借助于支承部位3的連接，以及借助于附加的支承部位5相對于彈性/減振元件且由此相對于車輛底盤的連接不僅復(fù)雜，而且還會在組件中引起不期望的彈性。此外，由于支承部位3和5在力矩桿2上的布置并且由于由此產(chǎn)生的載荷，經(jīng)常需要因為直接的力作用將力矩桿2實施為昂貴的、經(jīng)調(diào)質(zhì)處理的鍛件。與此不同地，圖3以首先與圖1相應(yīng)的視圖示出了用于駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置，該擺動穩(wěn)定裝置具有依據(jù)本發(fā)明實施的在力矩桿2和空心軸1之間的連接裝置?？梢钥吹?， 壓塞9在這種依據(jù)本發(fā)明的連接裝置中，除了在力矩桿2和空心軸1之間的連接作用之外， 還兼有將示出的擺動穩(wěn)定裝置支承和聯(lián)接在(未示出的)駕駛室以及支承和聯(lián)接在彈性/ 減振元件6上并由此支承和聯(lián)接在車輛底盤上的作用。在本發(fā)明中，換句話說，在現(xiàn)有技術(shù)中仍以高費用分開設(shè)置的支承部位3和5(用于將擺動穩(wěn)定裝置與駕駛室以及彈性/減振元件相連接(參見圖1))，現(xiàn)在與擺動穩(wěn)定裝置的空心軸1同軸地進(jìn)行定位，以及共同設(shè)置在設(shè)有相應(yīng)的軸頸10、11的壓塞9上。如特別地依據(jù)在圖左側(cè)的、未分解示出的支承裝置可以看出，這樣產(chǎn)生一種結(jié)構(gòu)極其緊湊的、構(gòu)造明顯簡化的并且更加明確的將擺動穩(wěn)定裝置連接到駕駛室和底盤上的設(shè)計方案。由此，在不微不足道的范圍內(nèi)節(jié)省了相當(dāng)大數(shù)量的復(fù)雜零件以及結(jié)構(gòu)空間、質(zhì)量和安裝成本。同時，實現(xiàn)了將各個組件或者說軸承特別可靠且抗彎地連接在擺動穩(wěn)定裝置的空心軸1的端部上。此外，由于本發(fā)明，力矩桿2在結(jié)構(gòu)上可明顯地簡化，因為之前在力矩桿2上需要的用于支承部位3和5 (參見圖1)的連接部可以完全省去，或者更確切地說由設(shè)置在壓塞9 上的軸頸10、11代替。因此，力矩桿2在依據(jù)本發(fā)明的依據(jù)圖3的連接裝置中與在由現(xiàn)有技術(shù)已知的依據(jù)圖1的連接裝置中相比還傾向于受到更少的載荷，因此可以通過較不昂貴的制造方法進(jìn)行制造，例如作為鑄件而不是鍛件，或者在制造力矩桿2時省去在現(xiàn)有技術(shù)中可能是必需的調(diào)質(zhì)處理步驟。特別地，綜合觀察細(xì)節(jié)圖“C”和“D”以及如圖4的壓塞的放大視圖，得知在依據(jù)圖3的本發(fā)明的實施方式中所選擇的壓塞9的構(gòu)造。此外，在圖4中可以看到，壓塞在其靠近空心軸的端部上設(shè)有環(huán)繞的倒角12，以通過這種方式使壓塞更容易壓入到空心軸的端部中。為了使壓入更加容易這個相同目的，此外空心軸的相應(yīng)端部的內(nèi)周在7處也可以設(shè)置倒角。
壓塞9在依據(jù)圖3的本發(fā)明的實施方式中設(shè)有兩個一體形成的、呈階梯狀的軸頸 IOUl0如特別地由圖3的細(xì)節(jié)圖“C”得知，為了將擺動穩(wěn)定裝置安裝在車輛上，在兩個軸頸10、11中的每一個上各設(shè)置一個軸襯13、14。在此，分配給兩個軸頸中較大的第一軸頸 10的軸襯13在示出的實施方式中屬于一個滑動軸承，該滑動軸承設(shè)置在托架15中并且借助于托架15與駕駛室連接。第一軸承10、13 —方面可旋轉(zhuǎn)地支承擺動穩(wěn)定裝置，并且同時另一方面?zhèn)鬟f力地將擺動穩(wěn)定裝置連接到駕駛室上，由此這個第一軸承10、13執(zhí)行雙重功能。分配給壓塞9的兩個軸頸中較小的第二軸頸11的軸襯14屬于一個彈性體軸承。 通過該彈性體軸承和在那里作用的彈性/減振元件6，間接地通過第一軸承13和托架15， 將駕駛室彈性地/減振地懸掛在車輛底盤上。在力矩桿的另一端部上的另一支承部位4在這個實施方式中同樣通過彈性體軸承與車輛底盤連接。使用壓塞9的一個附加的優(yōu)點在于，此外由于空心軸1通過壓入的壓塞9得以局部加強，由于作用在空心軸1上的彎曲力矩而產(chǎn)生的最大彎曲應(yīng)力被轉(zhuǎn)移到空心軸1的受到較小載荷的中間區(qū)域上。由此，依據(jù)本發(fā)明的連接裝置以及整個擺動穩(wěn)定裝置的疲勞強
度進(jìn)一步得以改善。特別是依據(jù)圖3的細(xì)節(jié)圖“C”可以看到，壓塞9在這里還具有中央孔。通過由此實施為部分空心的壓塞9，一方面改善了在壓塞9、空心軸1和力矩桿2之間的連接區(qū)域中的力線分布，在那出現(xiàn)的剛性突變減小，并且此外還節(jié)省了質(zhì)量。此外再次由細(xì)節(jié)圖“C”明顯得知，空心軸1、7的本身易壞的薄壁在這里完全通過形狀配合連接的方式被包在力矩桿 2的孔3和壓塞9之間。通過這種方式，產(chǎn)生可靠的力矩傳遞，盡管在該實施方式中孔3、空心軸7和壓塞9的橫截面以相對大的曲率半徑被實施為等寬曲線形狀，由此這種橫截面形狀也有利于特別均勻的力線通量。在圖5、6和7中，再次比較地示出在現(xiàn)有技術(shù)中(圖5)以及在本發(fā)明的不同實施方式中(圖6和7)的在空心軸1的一個端部7和力矩桿2之間的連接。在此，圖5與在圖 1的依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的擺動穩(wěn)定裝置中的細(xì)節(jié)圖“A”相對應(yīng)；圖7與在圖3的依據(jù)本發(fā)明的擺動穩(wěn)定裝置中的細(xì)節(jié)圖“C”相對應(yīng)；而圖6示出了具有依據(jù)本發(fā)明的連接裝置的擺動穩(wěn)定裝置的另一實施方式。依據(jù)圖6的另一實施方式與上面所描述的依據(jù)圖3、4和7的實施方式的基本區(qū)別在于在依據(jù)圖6的實施方式中壓塞9不像在圖7中具有兩個附加的軸頸，而是僅僅具有一個附加的軸頸10，該軸頸支承可與車輛底盤或者駕駛室連接的托架15的軸承。特別地依據(jù)圖5和圖7的比較，可以再次看到由于本發(fā)明而實現(xiàn)的廣泛的支承功能在壓塞上的緊湊且魯棒的聯(lián)合。結(jié)果是，由此變得清楚的是，由于本發(fā)明而提供了一種連接裝置，該連接裝置用于空心軸和相應(yīng)的連接部件之間傳遞轉(zhuǎn)矩的連接，該連接裝置除了能持續(xù)地傳遞高轉(zhuǎn)矩之外還實現(xiàn)了其他組件的附加連接，特別是直接將支承部位連接到空心軸和連接部件之間的連接部上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過由本發(fā)明實現(xiàn)的功能聯(lián)合能省去一部分可能復(fù)雜的組件，并且此外能顯著地節(jié)省結(jié)構(gòu)空間和質(zhì)量；同時，實現(xiàn)了不同組件或者說軸承在空心軸端部上的可靠的特別是抗彎的連接。最后，還可以期望依據(jù)本發(fā)明的連接裝置降低在生產(chǎn)和安裝中的成本以及減少在工作中的維修需求。 因此，本發(fā)明對空心軸連接裝置技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展做出了決定性的貢獻(xiàn)，特別是在規(guī)定的擺動穩(wěn)定裝置應(yīng)用領(lǐng)域中，例如用來支承載貨車的駕駛室，或者用于尤其在載重汽車中的軸連接部。附圖標(biāo)記列表
1空心軸，扭簧
2連接部件，力矩桿，扭
3、4、5支承部位
6彈性/減振元件
7端部區(qū)域，連接區(qū)域
8孔
9壓塞
10,11軸頸
12倒角
13,14軸承、軸襯
15托架
權(quán)利要求
1.一種用于以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式將連接部件( 連接到空心軸(1)上的連接裝置，所述連接部件( 包括一個與所述空心軸(1)的外橫截面形狀一致的貫穿的孔(8)，所述孔用來容納所述空心軸(1)的一個端部，其中，所述空心軸(1)在所述空心軸(1)和所述連接部件 (2)的連接區(qū)域中包含一個壓塞(9)，該壓塞至少在部分區(qū)域中與所述空心軸(1)的內(nèi)橫截面形成壓配合，其特征在于，所述壓塞(9)為用于至少一個分配給所述空心軸的軸承(13、 14)的軸承安裝部(IOUl)0
2.按照權(quán)利要求1所述的連接裝置，其特征在于，所述壓塞(9)構(gòu)成用于至少一個軸承的軸襯(13、14)的支承銷(10、11)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的連接裝置，其特征在于，在所述壓塞(9)上能夠設(shè)置多個軸承的軸襯(13、14)。
4.按照權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸是扭簧 (1)，其中，所述連接部件構(gòu)成所述扭簧(1)的一個扭臂并且所述至少一個軸承(13、14)構(gòu)成所述扭簧(1)的支承部位。
5.按照權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1)是載重汽車駕駛室的擺動穩(wěn)定裝置，其中，所述連接部件( 是用于對駕駛室進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)桿，并且所述至少一個軸承(1 能設(shè)置在能與車輛底盤或者駕駛室連接的托架(1 中。
6.按照權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1)是用于車軸的擺動穩(wěn)定裝置，其中，所述連接部件(2)是用于對車軸進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)桿，并且所述至少一個軸承(1 能設(shè)置在能與車輛底盤或者車軸連接的托架(1 中。
7.按照權(quán)利要求1至6中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，在所述壓塞(9)上設(shè)置彈性/減振元件(6)的軸承的軸襯(14)。
8.按照權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1)和所述連接部件O)的孔(8)具有與圓形形狀不同的橫截面形狀。
9.按照權(quán)利要求8所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1)和所述連接部件(2) 的孔(8)在連接區(qū)域(7)中的橫截面大致上為多邊形。
10.按照權(quán)利要求8或9所述的連接裝置，其特征在于，所述多邊形橫截面形狀的周邊具有始終有限的曲率。
11.按照權(quán)利要求8至10中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1) 和所述連接部件( 在連接區(qū)域(7)中的橫截面形狀為等寬曲線(7)。
12.按照權(quán)利要求1至11中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述壓塞(9)和所述連接部件⑵的孔⑶在空心軸⑴和連接部件⑵的連接區(qū)域(7)中略微呈錐形。
13.按照權(quán)利要求1至12中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述壓塞(9)是空心的或者具有一個軸向孔。
14.按照權(quán)利要求1至13中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述壓塞(9)通過非切削加工制成。
15.按照權(quán)利要求1至14中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述壓塞在其靠近所述空心軸(1)的端部上具有削尖部或者說環(huán)繞的倒角(12)。
16.按照權(quán)利要求8至15中的任意一項所述的連接裝置，其特征在于，所述空心軸(1) 基本上僅僅在與所述連接部件O)的連接區(qū)域(7)中具有與圓形形狀不同的橫截面形狀。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于將連接部件(2)以傳遞轉(zhuǎn)矩的方式連接到空心軸(1)上的連接裝置。在此，所述連接部件(2)包括與所述空心軸(1)的外橫截面形狀一致的、貫穿的孔(8)，所述孔用來容納空心軸(1)的一個端部，并且所述空心軸(1)在與連接部件(2)的連接區(qū)域中包含一個壓塞(9)，該壓塞與所述空心軸(1)的內(nèi)橫截面構(gòu)成壓配合。依據(jù)本發(fā)明，所述連接裝置的特征在于，所述壓塞(9)附加地被構(gòu)造為用于至少一個分配給空心軸的軸承(13、14)的軸承安裝部(10、11)。依據(jù)本發(fā)明的連接裝置實現(xiàn)了持續(xù)可靠地傳遞高的轉(zhuǎn)矩。同時實現(xiàn)了將其它組件連接到在空心軸和連接部件之間的連接部上，特別是實現(xiàn)了將支承部位直接連接。依據(jù)本發(fā)明的連接裝置由此實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)空間、質(zhì)量和成本的降低。
文檔編號B62D33/067GK102171473SQ200980139173
公開日2011年8月31日 申請日期2009年10月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月2日
發(fā)明者F·朗霍斯特, J·艾斯曼, M·布爾 申請人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司