具有優化的彈簧剛度的分體式穩定器的製作方法

2023-05-03 10:11:41

專利名稱：具有優化的彈簧剛度的分體式穩定器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1前序部分所述特徵的分體式穩定器。這樣的穩定器尤其是用於汽車技術中。
汽車的每個軸原則上都配有一個穩定器，它按照扭杆原理工作、平行於汽車軸設置並且在兩個端部上固定在一個車輪懸架上。該穩定器大大阻礙或者說減弱將由於路面情況所引起的以及從車輪出發的振動運動傳遞到汽車上。這樣的振動運動尤其出現在彎道時或者在不平路況時。
整體式穩定器的尺寸大小和材料性能都按預先規定的彈簧剛度設計，使得它們只是能夠在規定的數量結中下承受扭轉力並施加相應的反力。整體式穩定器因而對於不同負載的反應或者太軟或者太硬，這對於行駛舒適性有不利的影響。因此既使用於街道又用于越野的汽車的整體式穩定器原則上只是有條件地適用，對於這樣的應用場合因而可以使用分體式穩定器，它由兩個穩定器部件組成，而這兩者通過一個放大轉角的執行器相互連接起來。一種這樣的執行器例如可以是一種液壓的可逆式電動機、一種彈性的旋轉聯接器或者一種可控制的離合器。
每個這樣的執行器原則上由一個外旋轉部件和一個內旋轉部件組成，前者通過一個頂蓋和一個凸緣與兩個穩定器部件中的一個連接，後者則通過一個軸與另外一個穩定器部件連接。執行器的兩個旋轉部件設計成在一個有限制的角度內相互可以轉動。作為凸緣與一個穩定器部件之間的以及軸與另一個穩定器部件之間的連接部件一般採用通常的夾緊套或螺紋套。
這樣的分體式穩定器適合於各種不同的要求。但它們有一個重大的缺點。因此每個執行器是一個具有可觀的長度伸展的緊湊單元，這種長度伸展在相應範圍內對應於兩個穩定器部件的有效彈動長度的載荷。
為了改善彈簧剛度，由DE10012915A1已知了一種具有優化的彈簧剛度的分體式穩定器，其中執行器的外旋轉部件與一個穩定器部件，而執行器的內旋轉部件則與另一個穩定器部件分別是整體式的。因此將一個穩定器部件一直加長至執行器的產生力的旋轉部件的徑向平面裡，因此兩個穩定器部件相互有效地只是還斷開一個小的軸向間距。其功能上具有優點，但由於穩定器部件的長度和多次彎曲的形狀以及由於執行器的內旋轉部件要求高的配合精度，製造費用就增高了。
由US5,700,027已知了一種相應的可逆式電動機，其內旋轉部件具有兩個軸向的和對置布置的盲孔。兩個盲孔具有不同深度，其中較深的盲孔有一種內輪廓用於與一個相應成形的第一穩定器部件連接，而較短的盲孔則設計成用於接收第二穩定器部件的未成形端。盲孔的不同長度和其不同的成形應該能阻止在裝配時兩個穩定器部件的混淆。為此兩個盲孔的底部設計成用於兩個穩定器部件的擋塊。兩個盲孔軸向相互間隔，從而為通過用於可逆式電動機的壓力腔和抽吸腔的連接通道而留有足夠的結構空間。
用兩件式實施方式和將內旋轉部件成形連接為一個穩定器部件雖然消除了相對於整體式變型方案時與製造有關的缺點，其中由於在內旋轉部件裡必需有第二盲孔同時為了將外旋轉部件與第二穩定器部件連接又不得不只能增加製造費用。此外提高了成本，使傳力的輪廓在盲孔裡只能費用較高地插制而成。不利地還有內旋轉部件和對應的穩定器部件之間的成形連接設計成一種純粹的形狀配合連接。一種這樣的形狀配合連接原則上與兩個構件之間的間隙相關，這種間隙帶來了功能上的缺點並且從製造技術上只能用相當高的費用使之最小化。
但主要缺點由於以下原因而發生內旋轉部件與第一穩定器部件的成形連接布置在對於力產生來說起決定作用的旋轉葉片的軸向長度的軸向中間的外面。其原因在於有對置布置的盲孔和徑向的壓力腔連接通道。這種偏心導致了第一穩定器部件的有效彈簧長度的縮短並因此導致彈簧剛度變差。
因此本發明的任務是加長同類穩定器的一個穩定器部件的有效彈簧長度。
該任務通過權利要求1所述特徵來解決，有用的設計方案可見從屬權利要求2至7。
新的分體式穩定器消除了現有技術中所列舉的缺點。
特別的優點在於最佳地充分利用穩定器部件的彈簧長度，因為第二穩定器部件的傳力長度的軸向中間和內旋轉部件的傳力長度的軸向中間位於一個共同的徑向平面上。因此最佳地加長了第二穩定器部件的有效彈簧長度並最佳地縮短了外旋轉部件的有效長度。因而改善了分體式穩定器的彈簧剛度，這是相比於相似的以及最近的在US5,700,027中所述現有技術來說的，正如它按照現有技術中所提及的DE10012915A1在一種整體式實施方式中在內旋轉部件和一個穩定器部件之間存在的那樣。
在內旋轉部件和穩定器部件之間的新的傳力配合連接的製造加工無論相比於US5,700,027還是相比於DE10012915A1都更簡單和更加經濟有利。
因此適宜的是內旋轉部件設有一個貫通的配合孔，對應的穩定器部件設有一個配合圓柱，並使這種配合連接具有負的間隙並相互進行熱裝。這種連接可以經濟有利地製造，因為這可以歸結到簡單而傳統的加工方法。
替代地也適宜的是通過一個嚙合部分和配合部分使內旋轉部件與對應的穩定器部件的一個連接軸頸相連接，其中無論是嚙合部分還是配合部分都製成具有負的間隙並且然後熱裝在一起。熱裝的齒形件和熱裝的配合結構應使二種類型的連接同樣地參與傳遞力。
由於應用了齒形件首先出現的優點就是用形狀配合連接提高了防轉動性。另一方面齒形連接可以實現在可逆式電動機安裝時穩定部件與內旋轉部件的很準確和容易操作地對準。
具有一個嚙合部分和一個配合部分的這種實施形式也能很方便地製成，因為配合連接的製造可以用傳統的方法，而在內旋轉部件裡嚙合部分的製造可以用簡單和經濟有利的拉削方法來實現。
對於具有兩個或多個壓力腔或者說抽吸腔的可逆式電動機來說很實用的是將兩個徑向連接通道布置在壓力相同的和對置布置的壓力腔和抽吸腔之間在無間隙的配合連接部位裡，因為這樣只是通過參與構件的壓配合就使徑向連接通道充分地向外和相互之間實現密封來防止漏油。因此就可能省去附加的密封元件。
為了實現徑向的連接通道，由於加工技術方面的原因適宜的是內旋轉部件的對應的配合孔設有兩個並排布置的環形通道，並使這兩個環形通道分別通過徑向通道與壓力腔或抽吸腔連接。
以下按照兩種實施例對本發明作詳細說明。
附圖所示為

圖1是第一實施例的一種可逆式電動機的縱向剖視圖；圖2是第二實施例的一種可逆式電動機的縱向剖視圖；圖3示出兩個實施例的可逆式電動機的橫截面；圖4示出具有一個穩定器部件的可逆式電動機。
按照所列的圖1至4，一種分體式穩定器由一個未示出的第一穩定器部件和一個第二穩定器部件1組成，它們兩者通過一個液壓可逆式電動機2連接。該未示出的第一穩定器部件、第二穩定器部件1和液壓可逆式電動機2布置在一個共同的軸上。可逆式電動機2由一個外旋轉部件3和一個內旋轉部件4組成，其中外旋轉部件3具有兩個外旋轉葉片5，它們與外旋轉部件3固定連接並且徑向指向裡面，而內旋轉部件4成形出有兩個匹配的內旋轉葉片6，它們徑向指向外。外旋轉葉片5和內旋轉葉片6的結構形狀的設計應使它們在相互之間形成兩個對置布置的壓力腔7和兩個同樣也對置布置的抽吸腔8。在這些壓力腔7和抽吸腔8範圍裡外旋轉葉片5和內旋轉葉片6可以相對著自由旋轉，直到它們到達反向的擋塊上。在軸向一方面通過一個軸承蓋9，另一方面通過一個法蘭蓋10將壓力腔7和抽吸腔8限制住，這些蓋優選與外旋轉部件3壓力密封地焊接起來。在內旋轉部件4上的軸密封元件11和在兩個外旋轉葉片5和兩個內旋轉葉片6裡的框架形密封元件(Rahmendichtelement)12使壓力腔7和抽吸腔8向外以及相互之間向裡密封。軸承蓋9設有一個軸向的軸承孔，在該孔裡配入內旋轉部件4的一個對應的支承軸頸13。
在按圖1的第一實施例中內旋轉部件4和第二穩定器部件1，以特殊方式通過一種壓配合相互連接起來。為此內旋轉部件4具有一個貫通的配合孔，而第二穩定器部件1具有一個相比於第二穩定器部件1來說直徑減小的配合圓柱14，後者在內旋轉部件4的貫通配合孔的整個軸向長度上延伸。內旋轉部件4的貫通的配合孔和穩定器部件1的配合圓柱14製成相互間有一個負的間隙並通過熱裝過程無間隙地相互連接起來。此外，第二穩定器部件1與內旋轉部件4通過焊縫15連接起來，該焊縫位於第二穩定器部件1的配合圓柱14的自由端的端面部位裡。採用熱壓配合連接和焊接連接使第二穩定器部件1和內旋轉部件4傳力配合地相互連接並且適用於傳遞相應的轉矩。
內旋轉部件4在其貫通的配合孔裡在熱壓配合的部位裡具有一個徑向的第一環形通道16和一個徑向的第二環形通道17，它們兩者相互在軸向上間隔並通過第二穩定器部件1的配合圓柱14向裡蓋住。徑向的第一環形通道16通過兩個徑向通道18與可逆式電動機的兩個相互對置布置的壓力腔7或抽吸腔8連接，而徑向的第二環形通道17通過兩個徑向通道19與兩個對置布置的抽吸腔8或壓力腔7連接。因此相應的兩個壓力腔7和相應的兩個抽吸腔8是壓力平衡的，其中兩個徑向環形通道16，17通過第二穩定器部件1的配合圓柱14和內旋轉部件4之間的壓配連接向外和相互之間壓力密封地封閉住來防止漏油。
在按圖2的第二實施例中，內旋轉部件4和第二穩定器部件1以特殊方式通過壓配合和嚙合相互連接。為此內旋轉部件4又具有一個通孔，穩定器部件1具有一個連續的並且其直徑相比於第二穩定器部件1減小的連接軸頸20，這兩者形成一個嚙合部分21和一個配合部分22。嚙合部分21和配合部分22軸向並排布置，其中嚙合部分21位於第二穩定器部件1的自由端上。嚙合部分21由一個在內旋轉部件4的通孔裡的對應內輪廓和一個與之匹配的第二穩定器部件1的連接軸頸20上的外輪廓組成，而配合部分22由內旋轉部件4裡的一個配合孔和第二穩定器部件1的連接軸頸20上的一個配合圓柱組成。
在此，在第二穩定器部件1和內旋轉部件4之間的成形連接具有高的齒數，以便一方面使傳遞力的齒有高的承載能力，另一方面對於第二穩定器部件1與內旋轉部件4的安裝來說可以準確和精細感覺地對準。第二穩定器部件1的外輪廓和內旋轉部件4的內輪廓以及內旋轉部件4裡的配合孔和第二穩定器部件1的連接軸頸20上的配合圓柱分別作成相互有一個負的間隙並通過一個熱裝過程無間隙地相互裝配在一起。因此第二穩定器部件1和內旋轉部件4就形狀配合和傳力配合地相互連接起來並適合於傳遞相應的轉矩。在第二穩定器部件1的自由端上設有一個安全環23，該安全環在第二穩定器部件1和內旋轉部件4之間承擔附加的軸向固定作用。
同樣在該實施例中，內旋轉部件4在其通孔中有一個徑向的第一環形通道16』和一個徑向的第二環形通道17』，它們兩者布置在配合部分22裡並且相互在軸向上間隔。徑向的第一環形通道16』通過兩個徑向通道18』與兩個相互對置布置的壓力腔7或抽吸腔8連接，而徑向的第二環形通道17』通過兩個徑向通道19』與兩個對置布置的抽吸腔8或壓力腔7連接。
因此相應的兩個壓力腔7和相應的兩個抽吸腔8是壓力平衡的，其中兩個徑向環形通道16』，17』被配合部分22的配合圓柱蓋住並通過在配合部分22的配合圓柱和內旋轉部件4之間的壓緊連接壓力密封地向外和相互之間密封住來防止漏油。
附圖標記列表1 第二穩定器部件2 可逆式電動機3 外旋轉部件4 內旋轉部件5 外旋轉葉片6 內旋轉葉片7 壓力腔8 抽吸腔9 軸承蓋10 法蘭蓋11 軸密封元件12 環形密封元件13 支承軸頸14 配合圓柱15 焊縫16，16』徑向的第一環形通道17，17』徑向的第二環形通道18，18』，19，19』徑向通道20 連接軸頸21 嚙合部分22 配合部分23 安全環
權利要求
1.具有優化的彈簧剛度的分開式穩定器，它由一個第一穩定器部件、一個第二穩定器部件(1)和一個可逆式電動機(2)組成，它們都布置在一個共同的軸上，其中所述可逆式電動機(2)由一個外旋轉部件(3)和一個內旋轉部件(4)組成，它們與一個軸承蓋(9)和一個法蘭蓋(10)共同作用形成至少一個壓力腔(7)和一個抽吸腔(8)，而且可逆式電動機(2)的外旋轉部件(3)不可轉動地與第一穩定器部件相連接並且在可逆式電動機(2)的內旋轉部件(4)和第二穩定器部件(1)之間形成一種傳力配合連接，其特徵在於，所述內旋轉部件(4)和第二穩定器部件(1)傳力配合地相互連接並且這樣來實現傳力配合連接，使得第二穩定器部件(1)的傳力長度的軸向中間和內旋轉部件(4)的傳力長度的軸向中間位於一個共同的徑向平面上。
2.按權利要求1所述的分開式穩定器，其特徵在於，在所述內旋轉部件(4)和第二穩定器部件(1)的一個配合圓柱(14)之間的傳力配合連接由一種熱裝配合構成。
3.按權利要求2所述的分開式穩定器，其特徵在於，所述內旋轉部件(4)和配合圓柱(14)附帶地通過一個焊縫(15)相連接，其中該焊縫(15)位於配合圓柱(14)的自由端上。
4.按權利要求1所述的分開式穩定器，其特徵在於，在所述內旋轉部件(4)和第二穩定器部件(1)的一個連接軸頸(20)之間的傳力配合連接由一個嚙合部分(21)和一個配合部分(22)組成，它們兩者都是熱裝的。
5.按權利要求4所述的分開式穩定器，其特徵在於，所述內旋轉部件(4)和所述連接軸頸(20)附帶地通過一個安全環(23)軸向固定住。
6.按權利要求2或4所述的分開式穩定器，其中所述可逆式電動機(2)具有兩個或多個對置的壓力腔(7)和兩個或多個對置的抽吸腔(8)，而且壓力腔(7)和抽吸腔(8)分別通過一個徑向連接通道連接，其特徵在於，所述徑向的連接通道在無間隙的配合連接部位裡設置在內旋轉部件(4)和第二穩定器部件(1)之間。
7.按權利要求6所述的分開式穩定器，其特徵在於，所述內旋轉部件(4)的通孔在其配合部分(22)的部位裡具有兩個並排布置的環形通道(16，16』，17，17』)，它們被配合圓柱(14)或被連接軸頸(20)的配合部分(22)蓋住並通過徑向通道(18，18』19，19』)與對應的壓力腔(7)或抽吸腔(8)連接。
全文摘要
為了改善同類穩定器的彈簧剛度，應該加長穩定器部件的彈簧長度。為此建議可逆式電動機2的內旋轉部件4和第二穩定器部件1相互傳力配合地連接並這樣來實施傳力配合連接，使得第二穩定器部件1的傳力長度的軸向中間和內旋轉部件4的傳力長度的軸向中間位於一個共同的徑向平面上。在內旋轉部件4和第二穩定器部件1的一個配合圓柱14之間的傳力配合連接或者由一種熱壓配合或者由一個嚙合部分21和一個配合部分22構成，其中嚙合部分21和配合部分22同樣也是熱裝的。
文檔編號B60G21/055GK101014473SQ200580023869
公開日2007年8月8日 申請日期2005年7月4日 優先權日2004年7月14日
發明者S·比茨, W·克魯傑, T·鮑斯蒂安 申請人:Zf腓特烈港股份公司