專(zhuān)利名稱(chēng)：具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的由至少兩個(gè)基本上棒形的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段組成的轉(zhuǎn)向桿元件，其具有用于以耦合的方式連接兩個(gè)部件或構(gòu)件的過(guò)載保護(hù)部。
背景技術(shù)：
開(kāi)頭提及形式的這種類(lèi)型的轉(zhuǎn)向桿元件例如、然而并非僅僅以用于車(chē)輪懸架或轉(zhuǎn)向系的搖臂或轉(zhuǎn)向橫拉桿的形式應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)中。在此，這類(lèi)轉(zhuǎn)向桿元件用于傳遞壓力和拉力并且例如由此用于車(chē)輪導(dǎo)向以及(在車(chē)軸偏轉(zhuǎn)時(shí))調(diào)整在輪架上所期望的轉(zhuǎn)向角。在此，特別是在車(chē)輛結(jié)構(gòu)中對(duì)這種類(lèi)型的牽桿元件提出高要求，其中主要是高的負(fù)荷能力和疲勞強(qiáng)度、高的抗失效安全性以及高的耐腐蝕性。同時(shí)，這種類(lèi)型的牽桿元件應(yīng)需要盡可能少的結(jié)構(gòu)空間，以避免與鄰近部件的可能干涉，或不限制其它構(gòu)件或部件在底盤(pán)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)自由度?？偟貋?lái)說(shuō)，由此這種轉(zhuǎn)向桿元件對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛安全性來(lái)說(shuō)是重要的構(gòu)件，并且因此常常設(shè)計(jì)成具有高的剛度和失效保護(hù)。然而，除了對(duì)低成本和低重量的基本要求，在轉(zhuǎn)向桿元件中，在碰撞或過(guò)載情況中可盡可能精確控制的失效性能也越發(fā)具有重要意義。在該背景下，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的在機(jī)動(dòng)車(chē)上的轉(zhuǎn)向桿元件或轉(zhuǎn)向橫拉桿常常具有特別是在傳遞壓力時(shí)限定的失效保護(hù)或縱向彎曲穩(wěn)定性，或者設(shè)置單作用或雙作用的過(guò)載保護(hù)部，在超過(guò)限定的拉負(fù)載或壓負(fù)載時(shí)，該過(guò)載保護(hù)部在消耗能量的情況下允許控制搖臂或轉(zhuǎn)向橫拉桿的受控的變形或長(zhǎng)度變化。以這種方式，在碰撞情況中支持受控的能量消耗并且保護(hù)鄰接的構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié)或轉(zhuǎn)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu))不被破壞。至今為止，用于這種轉(zhuǎn)向桿元件的這種類(lèi)型的過(guò)載保護(hù)部在現(xiàn)有技術(shù)中常常構(gòu)造成波紋管區(qū)段、摩擦元件或待翻折或待纏繞的板條組件或金屬線組件。從出版文獻(xiàn)DE 3915 991 A中已知對(duì)此的示例。然而，這些已知的、部分地同樣雙作用地實(shí)施的過(guò)載保護(hù)部根據(jù)結(jié)構(gòu)形式具有一系列缺點(diǎn)。即，具有波紋管的解決方案帶來(lái)在轉(zhuǎn)向桿元件的正常運(yùn)行中以及已經(jīng)在小負(fù)載時(shí)不期望的軸向撓性以及彎曲彈性。具有待翻折的板條或具有待纏繞的金屬線圈的過(guò)載保護(hù)部在結(jié)構(gòu)上成本高且由此是昂貴的，在必要時(shí)需要附加的摩擦元件以實(shí)現(xiàn)期望的運(yùn)行剛度，并且占據(jù)大的徑向結(jié)構(gòu)空間。此外，對(duì)這種類(lèi)型的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一要求在于，在高的過(guò)載時(shí)也不應(yīng)完全失效或分離，以使得在失效情況下也還確保車(chē)輛的基本的行駛能力和轉(zhuǎn)向能力。此外最終也值得期望的是，如果在底盤(pán)中的轉(zhuǎn)向桿元件的過(guò)載保護(hù)部應(yīng)已起作用，即，如果由于過(guò)載在轉(zhuǎn)向系或車(chē)輪懸掛的與安全相關(guān)的區(qū)域中可能出現(xiàn)了損壞時(shí)，直接告知機(jī)動(dòng)車(chē)的駕駛員。即，應(yīng)在過(guò)載保護(hù)部作用之后應(yīng)明確地告知駕駛員，車(chē)輛或車(chē)輪懸架需要檢查并且不應(yīng)繼續(xù)行駛。最終，特別是在底盤(pán)技術(shù)領(lǐng)域中的當(dāng)前發(fā)展導(dǎo)致，在轉(zhuǎn)向桿元件、例如轉(zhuǎn)向橫拉桿中出現(xiàn)的來(lái)自運(yùn)行負(fù)載和其它情況的力以及所需的失效力窗口越來(lái)越窄地彼此并列，但是必須一如既往地與相應(yīng)的過(guò)載保護(hù)部區(qū)分開(kāi)來(lái)，因此過(guò)載保護(hù)部也必須在這些條件下可靠地且可復(fù)現(xiàn)地在運(yùn)行負(fù)載和失效負(fù)載之間進(jìn)行區(qū)分。通過(guò)從現(xiàn)有技術(shù)中已知的解決方案，這些要求也無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者無(wú)法在期望的程度上實(shí)現(xiàn)、特別是無(wú)法以組合的方式實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
在該背景下，本發(fā)明的目的為實(shí)現(xiàn)一種具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件，利用該轉(zhuǎn)向桿元件克服所提及的現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。特別是轉(zhuǎn)向桿元件應(yīng)具有在碰撞或過(guò)載情況下在底盤(pán)區(qū)域中所期望的、限定的失效特性，也就是說(shuō)，轉(zhuǎn)向桿元件應(yīng)在正常運(yùn)行中提供高的剛度，其中，同時(shí)應(yīng)可精確限定且持續(xù)復(fù)現(xiàn)失效負(fù)載，此外，在失效之后應(yīng)保持一定的變形路徑，并且在過(guò)載情況下或在進(jìn)一步的力提高時(shí)首先不應(yīng)出現(xiàn)部件的整體失效。此外，在失效情況下也還應(yīng)提供車(chē)輛的行駛能力和轉(zhuǎn)向能力，并且應(yīng)向車(chē)輛駕駛員明確告知底盤(pán)中出現(xiàn)過(guò)載。同樣，在模塊化的結(jié)構(gòu)方式的思想中的轉(zhuǎn)向桿元件應(yīng)特別是在失效負(fù)載方面可以低的成本與不同的邊界條件和客戶要求相匹配。該廣泛的目標(biāo)通過(guò)具有權(quán)利要求1所述的特征的轉(zhuǎn)向桿元件實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方式為從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿元件以本身已知的方式(例如作為轉(zhuǎn)向橫拉桿)用于以耦合的方式連接優(yōu)選地在機(jī)動(dòng)車(chē)的底盤(pán)上的兩個(gè)組件或構(gòu)件，并且為此包括兩個(gè)基本上為棒形的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段。在此，轉(zhuǎn)向桿元件的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段以對(duì)于本身同樣已知的方式借助于過(guò)載保護(hù)部相互連接，并且在過(guò)載情況下可軸向地相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)。然而根據(jù)本發(fā)明，該轉(zhuǎn)向桿元件的特征在于，該過(guò)載保護(hù)部包括至少一個(gè)以形狀配合連接的方式剛性地連接這兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的金屬的剪切元件。在此，可模塊化地選擇或更換該剪切元件，并且過(guò)載保護(hù)部具有至少一個(gè)剛性的端部止擋，以用于在過(guò)載情況下限制兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。由金屬制成的剪切元件提供的優(yōu)點(diǎn)為，可沿著轉(zhuǎn)向桿元件的縱向?qū)⒋蟮牧鬟f到盡可能小的空間上，其中，同時(shí)以能可靠地復(fù)現(xiàn)的方式確定失效力，也就是在轉(zhuǎn)向桿元件中的這樣的縱向力，即，在該縱向力的情況下實(shí)現(xiàn)剪切元件的剪斷，并且在轉(zhuǎn)向桿元件的整個(gè)使用壽命期間且盡可能與可能的溫度波動(dòng)無(wú)關(guān)地將該失效力保持在小的公差范圍之內(nèi)。以這種方式，可在剪切力的可復(fù)現(xiàn)的大小方面在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)并長(zhǎng)期保持在應(yīng)用方面要求越來(lái)越窄的功能窗。此外，金屬的剪切元件在轉(zhuǎn)向桿元件的制造或裝配的準(zhǔn)備階段已經(jīng)可檢查以保證確定剪斷力的公差(在其尺寸和材料特性方面)。以這種方式也可確保，實(shí)際在轉(zhuǎn)向桿元件或過(guò)載保護(hù)部的運(yùn)行中保持所需的功能窗。根據(jù)本發(fā)明，過(guò)載保護(hù)部的剪切元件此外實(shí)施成可模塊化地選擇或更換。這意味著，通過(guò)所使用的剪切元件的相對(duì)簡(jiǎn)單的選擇或匹配，可以盡可能低的成本使過(guò)載保護(hù)部以及由此轉(zhuǎn)向桿元件在轉(zhuǎn)向桿元件的失效力方面與不同的用戶要求相匹配，其中，同時(shí)幾乎不變地保持獲得轉(zhuǎn)向桿元件的其它尺寸和構(gòu)件。根據(jù)本發(fā)明，過(guò)載保護(hù)部還具有用于針對(duì)過(guò)載情況限制兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的剛性的止擋。以這種方式，首先確保，在過(guò)載情況下、即在其中出現(xiàn)剪切元件的失效和剪斷時(shí)，轉(zhuǎn)向桿元件仍然維持其基本的功能性，而組成轉(zhuǎn)向桿元件的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段不會(huì)在機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛能力和轉(zhuǎn)向能力可能喪失的情況下相互分離。同樣，與從現(xiàn)有技術(shù)中已知的解決方案(在其中例如應(yīng)用具有變形元件的過(guò)載保護(hù)部)不同的是，使用金屬的剪切元件與在過(guò)載情況下兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的受限的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑相接合，使得，在剪切元件突然失效之后，出現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段相對(duì)于彼此無(wú)力的、但是受限的軸向間隙。由此，不僅車(chē)輛保持行駛能力和操縱能力，而且(例如在轉(zhuǎn)向橫拉桿的應(yīng)用情況中)由于由此在方向盤(pán)處突然出現(xiàn)的轉(zhuǎn)向間隙以可明確察覺(jué)的方式告知車(chē)輛駕駛員，在底盤(pán)或在轉(zhuǎn)向系的區(qū)域中必然出現(xiàn)了損壞。在此，本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，剪切元件可沿著轉(zhuǎn)向桿元件的兩個(gè)軸向方向被剪斷，或過(guò)載保護(hù)部提供沿著轉(zhuǎn)向桿元件的兩個(gè)軸向方向中的任一方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑以及端部止擋。該實(shí)施方式具有的優(yōu)點(diǎn)為，過(guò)載保護(hù)部可被設(shè)計(jì)成用于在拉方向以及在壓方向上工作。由此，不僅在轉(zhuǎn)向桿元件的拉方向上而且在壓方向上軸向過(guò)載時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切元件的剪斷，其中，同時(shí)相應(yīng)地在過(guò)載保護(hù)部?jī)?nèi)部產(chǎn)生軸向受限的間隙，該過(guò)載保護(hù)部又確保在出現(xiàn)過(guò)載之后轉(zhuǎn)向桿元件的功能性而且承擔(dān)向車(chē)輛駕駛員告知的功能。本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在過(guò)載保護(hù)部的區(qū)域中同軸地接合到彼此中，其中，第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在重疊區(qū)域中構(gòu)造成套筒形并且容納第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的被分配給重疊區(qū)域的端部。在此，第一和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在重疊區(qū)域之內(nèi)特別是可具有或形成錐體配合部。特別是借助于錐體配合部的同軸的彼此接合使得，即使在負(fù)載情況下、例如在轉(zhuǎn)向桿元件的彎曲負(fù)載情況下也精確地且無(wú)間隙地獲得兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在重疊區(qū)域中的相對(duì)位置。以這種方式，通過(guò)彼此同軸的接合或通過(guò)在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段之間的錐體配合部也傳遞未限定的彎曲負(fù)載，而在此不會(huì)顯著地或非對(duì)稱(chēng)地對(duì)剪切元件施加負(fù)載。由此，該實(shí)施方式附加地在對(duì)功能窗的保持以及過(guò)載保護(hù)部的結(jié)構(gòu)上規(guī)定的失效力方面改進(jìn)了轉(zhuǎn)向桿元件的持續(xù)的可靠性。首先，只要實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)要求的失效力所需的剪斷橫截面，本發(fā)明就可與剪切元件的造型和結(jié)構(gòu)構(gòu)造方案無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)。然而，本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，剪切元件被構(gòu)造成剪切銷(xiāo)。在此，轉(zhuǎn)向桿元件的第一和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段相互間在過(guò)載保護(hù)部的區(qū)域中在軸向方向上至少部分重疊。優(yōu)選地，在此剪切元件在重疊區(qū)域中沿著重疊區(qū)域的整個(gè)直徑穿過(guò)第一和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段。剪切元件被構(gòu)造成剪切銷(xiāo)、此外剪切銷(xiāo)優(yōu)選地完全穿過(guò)彼此優(yōu)選地同軸地重疊的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的構(gòu)造方案致使，一方面通過(guò)在已裝配的狀態(tài)下彼此重疊的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段設(shè)有簡(jiǎn)單的又容納剪切銷(xiāo)的通孔而能夠成本適宜地實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)部。另一方面，通過(guò)選擇孔或銷(xiāo)直徑使得產(chǎn)生規(guī)定的剪斷力，可以這種方式簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)剪切元件的模塊化的可更換性以及過(guò)載保護(hù)部與不同邊界條件或用戶要求的相應(yīng)的匹配性。本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，剪切元件被構(gòu)造成布置在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的重疊區(qū)域中的圓環(huán)形的剪切盤(pán)。優(yōu)選地，在此，該剪切盤(pán)分別借助于以形狀配合連接的方式設(shè)置在相應(yīng)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上的卡緊環(huán)與第一和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段形狀配合地相連接。
剪切元件作為剪切盤(pán)的構(gòu)造方案是有利的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種方式可以可靠地且在過(guò)載保護(hù)部的小的結(jié)構(gòu)體積中實(shí)現(xiàn)高的剪斷力。剪切盤(pán)借助于相應(yīng)的卡緊環(huán)與各個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的形狀配合的連接是有利的，因?yàn)檫^(guò)載保護(hù)部可以這種方式模塊化地與剪切盤(pán)的不同厚度和/或直徑相匹配，而不需要過(guò)載保護(hù)部或轉(zhuǎn)向桿元件的其它顯著變化。在此，用于連接剪切盤(pán)和轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的卡緊環(huán)優(yōu)選地通過(guò)螺紋或通過(guò)變形、例如滾軋(Veirollung)以形狀配合連接的方式與相應(yīng)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段相連接。首先，可與以下無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，S卩如何在結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)在過(guò)載情況下兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的受限的軸向間隙或受限的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。然而本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，用于限制沿著轉(zhuǎn)向桿元件的至少一個(gè)軸向方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件通過(guò)過(guò)載保護(hù)部的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部和外部的徑向凸肩部形成。在此，在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的重疊區(qū)域之內(nèi)的內(nèi)部的徑向凸肩部一體式地設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上，并且外部的徑向凸肩部一體式地設(shè)置在被分配給第二轉(zhuǎn)向桿元件的卡緊環(huán)上。以這種方式，通過(guò)卡緊環(huán)一方面用于將剪切盤(pán)形狀配合地固定在第二轉(zhuǎn)向桿元件上并且另一方面同時(shí)在過(guò)載情況中提供或形成軸向間隙和軸向止擋，至少被分配給第二轉(zhuǎn)向桿元件的卡緊環(huán)獲得結(jié)構(gòu)上的雙重功能。以這種方式，軸向止擋也可結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定地且成本適宜地分別通過(guò)兩個(gè)徑向凸肩部在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上和卡緊環(huán)上的一體式布置形成。此
夕卜，卡緊環(huán)可以這種方式通過(guò)簡(jiǎn)單地搭扣(tiberwurf)裝配到第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上并且
由此形成軸向止擋，而在此不需要使所使用的部件變形。根據(jù)作為該實(shí)施方式的替代的實(shí)施方式規(guī)定，用于限制沿著轉(zhuǎn)向桿元件的至少一個(gè)軸向方向的軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件通過(guò)過(guò)載保護(hù)部的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部和外部的徑向凸肩部形成，其中，該內(nèi)部的徑向凸肩部再次在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的重疊區(qū)域之內(nèi)一體式地設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上，而外部的徑向凸肩部在此以徑向向內(nèi)變形的收斂部的形式一體式地設(shè)置于在重疊區(qū)域中套筒形地構(gòu)造的第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上。該實(shí)施方式在結(jié)構(gòu)上特別簡(jiǎn)單，特別是因?yàn)槠淇梢宰钌俚牧慵?shù)量實(shí)現(xiàn)。換句話說(shuō)，在該實(shí)施方式中通過(guò)以下方式形成在過(guò)載情況下的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑，即，第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段以設(shè)置在其中的外部的徑向凸肩部插入到第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的套筒形的端部中，隨后，使第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的套筒形的端部沿徑向向內(nèi)變形，使得具有布置在其上的外部的徑向凸肩部的第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的端部形狀配合地、然而在存在受限的軸向間隙的情況下被包圍在第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的套筒形的端部中。本發(fā)明的另一作為該實(shí)施方式的替代的實(shí)施方式規(guī)定，用于限制在過(guò)載情況下的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件通過(guò)過(guò)載保護(hù)部的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部和外部的徑向凸肩部形成，其中，該內(nèi)部的徑向凸肩部在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的重疊區(qū)域之內(nèi)再次一體式地設(shè)置在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上，而外部的徑向凸肩部以在徑向方向上展平的止擋環(huán)的形式設(shè)置于在重疊區(qū)域中套筒形地構(gòu)造第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上。根據(jù)該實(shí)施方式的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的實(shí)現(xiàn)方案由于展平的止擋環(huán)實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在軸向上特別耐抗的軸向止擋并且由此特別適合用于高要求的轉(zhuǎn)向桿元件。本發(fā)明的另一特別優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，過(guò)載保護(hù)部和剪切元件布置于在過(guò)載保護(hù)部的區(qū)域中包圍牽桿元件的保護(hù)殼體中。優(yōu)選地，在此該保護(hù)殼體以全面貼靠的方式包圍具有剪切元件的過(guò)載保護(hù)部，并且在徑向上無(wú)間隙地包圍作用到過(guò)載保護(hù)部上的牽桿端部。借助優(yōu)選地以全面貼靠的方式包圍過(guò)載保護(hù)部和轉(zhuǎn)向桿元件的作用到過(guò)載保護(hù)部上的牽桿端部的保護(hù)殼體，得到過(guò)載保護(hù)部的密封的包圍且由此得到防止環(huán)境影響和腐蝕的相應(yīng)的保護(hù)。附加地，過(guò)載保護(hù)部以及牽桿端部通過(guò)保護(hù)殼體的包圍使得過(guò)載保護(hù)部的區(qū)域抗彎曲能力加強(qiáng)并且由此同樣有益于過(guò)載保護(hù)部和轉(zhuǎn)向桿元件的功能安全性。在該背景下，本發(fā)明的另一實(shí)施方式規(guī)定，用于限制在過(guò)載情況下的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件又通過(guò)過(guò)載保護(hù)部的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的和外部的徑向凸肩部形成，其中，該內(nèi)部的徑向凸肩部又一體式地設(shè)置在一個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上，而外部的徑向凸肩部在此通過(guò)保護(hù)殼體的徑向收斂部形成。在此，外部的徑向凸肩部作為用于軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的止擋，可以特別地通過(guò)保護(hù)殼體在作用到過(guò)載保護(hù)部上的牽桿端部的區(qū)域中的橫截面過(guò)渡形成。借助該實(shí)施方式，保護(hù)殼體在過(guò)載保護(hù)部的腐蝕保護(hù)方面以及在過(guò)載保護(hù)部的抗彎加強(qiáng)方面并且附加地作為用于在過(guò)載情況中轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的軸向路徑限制而獲得多重功能。本發(fā)明的另一優(yōu)選的實(shí)施方式規(guī)定，用于限制在過(guò)載情況下沿著至少一個(gè)軸向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件通過(guò)在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿元件的重疊區(qū)域中徑向地穿過(guò)這兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿元件的止擋銷(xiāo)形成。在此，該止擋銷(xiāo)在相對(duì)于轉(zhuǎn)向桿元件軸向地取向的長(zhǎng)孔形凹口中在重疊區(qū)域中穿過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段中的至少一個(gè)。以這種方式，例如可通過(guò)以下方式得到具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的在結(jié)構(gòu)上特別簡(jiǎn)單的且成本適宜的實(shí)施方式，即，兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段通過(guò)兩個(gè)連接銷(xiāo)相互聯(lián)接，其中，連接銷(xiāo)中的一個(gè)用作剪切元件并且第二連接銷(xiāo)(與轉(zhuǎn)向桿區(qū)段中的一個(gè)的長(zhǎng)孔形凹口相互作用)用作在過(guò)載情況下用于軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的止擋元件。最終，本發(fā)明的另一實(shí)施方式規(guī)定，第一和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在其遠(yuǎn)離過(guò)載保護(hù)部的端部處被設(shè)定成用于以形狀配合連接的方式容納另一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段或球形活節(jié)的柄；或者第一和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在其遠(yuǎn)離過(guò)載保護(hù)部的端部處與球形活節(jié)一體式構(gòu)成。以這種方式，以最小的構(gòu)件成本得到過(guò)載保護(hù)部到轉(zhuǎn)向桿元件中結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的且成本適宜的集成。


下面根據(jù)僅僅示出的附圖的實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。在此:圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不帶過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件；圖2以半剖面圖示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的實(shí)施方式；圖3以相應(yīng)于圖2的圖示示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式；圖4以相應(yīng)于圖2和3的圖示示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿兀件的另一實(shí)施方式；圖5以縱向剖視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式；以及圖7以縱向剖視圖示出了根據(jù)圖6的轉(zhuǎn)向桿元件。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不帶過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件?？煽闯霭粜蔚霓D(zhuǎn)向桿區(qū)段1，其中，該轉(zhuǎn)向桿區(qū)段在附圖中左側(cè)具有用于與例如另一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段或聯(lián)接構(gòu)件連接的螺紋2。在附圖中右側(cè)，轉(zhuǎn)向桿區(qū)段單件地載有球形活節(jié)3，其在根據(jù)圖1的圖示中鉸接地容納在具有聯(lián)接螺紋5的活節(jié)殼4中。由此，在圖1中示出的轉(zhuǎn)向桿元件不具有超過(guò)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段I (在壓力方向上過(guò)載時(shí))略微的縱向彎曲的過(guò)載功能。即使當(dāng)在現(xiàn)有技術(shù)中部分地使用容許能力(即，例如在轉(zhuǎn)向橫拉桿中轉(zhuǎn)向桿區(qū)段I的局部彎折或彎曲的趨勢(shì))并且設(shè)計(jì)成用于在拉方向和/或壓方向上特定的縱向彎曲負(fù)荷，在預(yù)先設(shè)定的失效力方面以及在其它功能方面也幾乎不可由此保證在當(dāng)前要求下設(shè)置得很窄的功能窗。在設(shè)計(jì)成由于縱向彎曲而失效的轉(zhuǎn)向桿元件中既無(wú)法足夠準(zhǔn)確地復(fù)現(xiàn)失效力的大小，力-位移-失效曲線也不相應(yīng)于日益所期望的限定的失效曲線，該失效曲線首先快速地上升直到失效點(diǎn)(即在失效之前具有高的轉(zhuǎn)向剛度)，緊接著是變形力緩慢地或劇烈地下降，并且最終是沿著整個(gè)(且此外受限的)變形路徑盡可能均勻的低的力水平。通過(guò)從現(xiàn)有技術(shù)中已知的具有或不帶過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件也無(wú)法滿足對(duì)例如在機(jī)動(dòng)車(chē)的底盤(pán)或轉(zhuǎn)向系中(由于逐點(diǎn)的、突然的失效和緊接著形成的受限的軸向間隙)而出現(xiàn)的過(guò)載或損壞(這可被車(chē)輛駕駛員在方向盤(pán)處很輕微地感覺(jué)到)進(jìn)行指示的任務(wù)。與此不同地，圖2示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的實(shí)施方式?？煽闯鰞蓚€(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和7，其利用過(guò)載保護(hù)部8相互連接。在此，該過(guò)載保護(hù)部8具有被設(shè)計(jì)成剪切銷(xiāo)的金屬的剪切元件9 (在圖2中以黑色示出)。根據(jù)本發(fā)明，過(guò)載保護(hù)部8還具有剛性的端部止擋10。利用該端部止擋10通過(guò)以下方式在過(guò)載情況(即在剪切銷(xiāo)在過(guò)載條件下被剪斷時(shí))中限制兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和7的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑，S卩，使得布置在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6上的內(nèi)部的徑向凸肩部11止擋在布置在第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7上的外部的徑向凸肩部12上。以這種方式，兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和7在過(guò)載情況下在剪切銷(xiāo)9被剪斷之后也保持相互連接，并且車(chē)輛受限地保持功能性和操縱性(在使用轉(zhuǎn)向桿元件作為轉(zhuǎn)向橫拉桿的假定示例情況中)。由于在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和7或者準(zhǔn)確地說(shuō)在內(nèi)部的徑向凸肩部11和外部的徑向凸肩部12之間形成的軸向間隙，對(duì)于車(chē)輛駕駛員來(lái)說(shuō)該間隙(在出現(xiàn)過(guò)載情況之后)可在方向盤(pán)處感覺(jué)到，由此明確地向駕駛員告知，在底盤(pán)或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的區(qū)域中存在問(wèn)題或損壞。在根據(jù)圖2的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿元件的該實(shí)施方式中，外部的徑向凸肩部12在套筒形地構(gòu)造在過(guò)載保護(hù)部8的區(qū)域中的第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7上以在12處的(在裝配接合兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7之后)朝徑向內(nèi)部變形的的收斂部實(shí)現(xiàn)。在圖2中示出的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿元件的實(shí)施方式中，在模塊化設(shè)計(jì)思路下分別如此選擇在此形成剪切元件的剪切銷(xiāo)9的直徑和材料，使得剛好實(shí)現(xiàn)根據(jù)邊界條件或用戶要求所需的失效力。那么，僅僅還應(yīng)引入穿過(guò)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7相接合的端部的、匹配的通孔，并且壓入剪切銷(xiāo)9，以相應(yīng)地完成轉(zhuǎn)向桿元件6、7、8。在所示出的實(shí)施方式中，在附圖中右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿元件7的另一套筒形的區(qū)域13中容納有具有球形活節(jié)3的球形銷(xiāo)。在此，在轉(zhuǎn)向桿元件7的套筒形的區(qū)域13和球形銷(xiāo)3之間的連接例如可通過(guò)螺紋實(shí)現(xiàn)、或通過(guò)在連接區(qū)域中將套筒形的區(qū)域13徑向地壓緊到球形銷(xiāo)3的圓柱形的區(qū)域的(被稱(chēng)為形狀配合連接或必要時(shí)具有凹處的)表面上實(shí)現(xiàn)。圖3同樣示出了根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部8的轉(zhuǎn)向桿元件。在此，該過(guò)載保護(hù)部8包括在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7的兩個(gè)已經(jīng)接合的端部之間的錐體配合部14。該錐體配合部14在負(fù)載、特別是轉(zhuǎn)向桿元件的彎曲負(fù)載的情況下也能夠在重疊區(qū)域中精確地且無(wú)間隙地保持兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的相對(duì)位置。由此，通過(guò)在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7之間的錐體配合部14還傳遞未限定的彎曲負(fù)載，而不會(huì)對(duì)剪切銷(xiāo)9造成明顯或非對(duì)稱(chēng)的加載。由此，特別是在功能窗和結(jié)構(gòu)規(guī)定的失效力的可復(fù)現(xiàn)性方面保證過(guò)載保護(hù)部8的可靠性。根據(jù)圖3的實(shí)施方式相對(duì)于根據(jù)圖2的實(shí)施方式的另一區(qū)別在于，在根據(jù)圖3的實(shí)施方式中，端部止擋10通過(guò)布置在第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6上的內(nèi)部的徑向凸肩部11與徑向展平(eingeformt)的止擋環(huán)15的共同作用形成。通過(guò)展平的止擋環(huán)15對(duì)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段
6、7的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的限制提供了在軸向上特別耐抗的軸向止擋并且由此特別是適合高要求的轉(zhuǎn)向桿元件。在此，該止擋環(huán)15在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7接合之后通過(guò)在轉(zhuǎn)向桿元件7處的套筒形的容納部的邊緣在過(guò)載保護(hù)部8的以10表示的區(qū)域中的變形與轉(zhuǎn)向桿元件7相連接。圖4示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式。與根據(jù)圖2和圖3的實(shí)施方式的區(qū)別為，在根據(jù)圖4的實(shí)施方式中，剪切元件構(gòu)造成圓環(huán)形的剪切盤(pán)9 (在圖4中以黑色示出)。在此，該剪切盤(pán)9分別借助于卡緊環(huán)16和17與兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和7相連接。在所示出的實(shí)施方式中，在附圖中右側(cè)的卡緊環(huán)17借助于螺紋與在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6相連接并且(與在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6的端部上的相應(yīng)的凸肩部一起)卡緊地包圍剪切盤(pán)9的徑向內(nèi)側(cè)的面區(qū)域，由此剪切盤(pán)9形狀配合地與在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段相連接。同時(shí)，通過(guò)在附圖中左側(cè)的卡緊環(huán)16與在附圖中右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7的共同作用，剪切盤(pán)還形狀配合地與轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7相連接。在所示出的實(shí)施方式中，在卡緊環(huán)16和轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7之間的連接又通過(guò)轉(zhuǎn)向桿元件7的套筒形的容納部的邊緣18在過(guò)載保護(hù)部8的區(qū)域中的變形實(shí)現(xiàn)，從而卡緊環(huán)16最終形狀配合地與轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7相連接并且在此同時(shí)卡緊地以形狀配合連接的方式包圍剪切盤(pán)9的徑向地位于外側(cè)的區(qū)域。換句話說(shuō)，這意味著，剪切盤(pán)9的徑向外側(cè)的區(qū)域形狀配合地與在附圖中右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7相連接，并且剪切盤(pán)9的徑向內(nèi)側(cè)的區(qū)域形狀配合地與在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6相連接，由此兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7形狀配合地且無(wú)間隙地相互聯(lián)接。由此，在出現(xiàn)沿著轉(zhuǎn)向桿元件的軸向(在該實(shí)施方式中在拉伸方向上)的過(guò)載時(shí)，剪切盤(pán)9在剪切盤(pán)9的位于徑向內(nèi)側(cè)和外側(cè)的面區(qū)域之間的過(guò)渡線上被剪斷，并且進(jìn)而出現(xiàn)過(guò)載保護(hù)部或轉(zhuǎn)向桿元件的突然失效。由于所示出的轉(zhuǎn)向桿元件的根據(jù)本發(fā)明的特性，由此剪切盤(pán)9(圖4)或剪切銷(xiāo)9(圖2、3、5和6)的失效不會(huì)導(dǎo)致配備有該轉(zhuǎn)向桿元件(例如作為轉(zhuǎn)向橫拉桿)的機(jī)動(dòng)車(chē)失去操控能力。相反地，在所示出的轉(zhuǎn)向桿元件中，剪切盤(pán)9或剪切銷(xiāo)9的剪斷僅僅導(dǎo)致，根據(jù)本發(fā)明釋放軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑，由此在(為了通知車(chē)輛駕駛員在底盤(pán)中出現(xiàn)過(guò)載的)示例性情況中又可在機(jī)動(dòng)車(chē)的方向盤(pán)上突然地感覺(jué)到相應(yīng)的間隙。然而，一如既往地保持轉(zhuǎn)向桿元件的基本功能性，因?yàn)樵诩羟斜P(pán)9或剪切銷(xiāo)9失效的情況下通過(guò)過(guò)載保護(hù)部的相應(yīng)的軸向端部止擋10限制了軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑，從而避免了轉(zhuǎn)向桿元件的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7彼此分尚。在根據(jù)圖4的實(shí)施方式中，該軸向的端部止擋10通過(guò)在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6上的內(nèi)部的徑向凸肩部11與在附圖中右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7的卡緊環(huán)16上的外部的徑向凸肩部12的共同作用形成。由此，通過(guò)卡緊環(huán)16 —方面承擔(dān)剪切盤(pán)9的徑向外部的區(qū)域的卡緊并且另一方面提供用于限制在失效情況下的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的外部的徑向凸肩部12，該卡緊環(huán)16獲得在結(jié)構(gòu)上有利的雙重功能。在所示出的實(shí)施方式中，根據(jù)圖4的轉(zhuǎn)向桿元件被設(shè)計(jì)成在過(guò)載條件下失效并提供在拉方向上相應(yīng)的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。在此，在壓方向上的過(guò)載保護(hù)部也可以通過(guò)本身已知的方式通過(guò)轉(zhuǎn)向桿元件的適當(dāng)?shù)目v向彎曲設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。然而，通過(guò)稍微改變?cè)诟綀D中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6的端部的區(qū)域中以及設(shè)置在該處的在附圖中右側(cè)的卡緊環(huán)17的區(qū)域中的幾何結(jié)構(gòu)，也能夠以雙作用的方式設(shè)計(jì)根據(jù)圖4的轉(zhuǎn)向桿元件。由此，可以實(shí)現(xiàn)在過(guò)載時(shí)的因此限定的失效，在拉方向上和在壓方向上的過(guò)載時(shí)均提供相應(yīng)的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。相似的也適用于根據(jù)圖2的轉(zhuǎn)向桿元件的實(shí)施方式。圖5示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式。在根據(jù)圖5的實(shí)施方式中，剪切元件如在根據(jù)圖2和圖3的實(shí)施方式中那樣又通過(guò)剪切銷(xiāo)9形成。在根據(jù)圖5的實(shí)施方式中，剪切銷(xiāo)9在重疊區(qū)域19中穿過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7，并且由此在轉(zhuǎn)向桿元件的正常運(yùn)行中使兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7以形狀配合連接的方式剛性地相互連接。在過(guò)載情況下，剪切銷(xiāo)9被剪斷，并且在根據(jù)圖5的實(shí)施方式中也再次得到在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7之間受限的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。在此，根據(jù)圖5的轉(zhuǎn)向桿元件設(shè)計(jì)成雙作用的，也就是說(shuō)，在過(guò)載時(shí)不僅在拉方向上而且在壓方向上導(dǎo)致剪切銷(xiāo)9的剪斷，緊接著提供受限的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。在壓方向上，該軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑通過(guò)在相應(yīng)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的相應(yīng)端側(cè)與在相對(duì)應(yīng)的另一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的與該端側(cè)相對(duì)的凸肩部之間的間距20限制。在拉方向上，通過(guò)(剪切銷(xiāo)9在拉方向上過(guò)載的情況下而失效之后)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7的相應(yīng)直徑突變部或這者說(shuō)徑向凸肩部22在殼體21的以附圖標(biāo)記10表示的區(qū)域中貼靠在相應(yīng)的徑向收斂部23處，同樣實(shí)現(xiàn)軸向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的限制。在此，根據(jù)圖5的轉(zhuǎn)向桿元件的實(shí)施方式的包圍過(guò)載保護(hù)部8的殼體21具有結(jié)構(gòu)上的多重功能。因此，一方面通過(guò)殼體21在拉方向上過(guò)載時(shí)限制在兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7之間的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑，另一方面殼體21 (由于其全面地貼靠在轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7的端部的區(qū)域中)在過(guò)載保護(hù)部8的區(qū)域中形成對(duì)轉(zhuǎn)向桿元件的特別是抗彎曲的加強(qiáng)，并且最終，殼體21保護(hù)過(guò)載保護(hù)部8免受環(huán)境影響和腐蝕。在圖6和圖7中示出了用于根據(jù)本發(fā)明的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件的另一實(shí)施方式。在根據(jù)圖6和圖7的實(shí)施方式中，再次應(yīng)用剪切銷(xiāo)9作為剪切元件，其穿過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7的端部。根據(jù)圖6和圖7的實(shí)施方式再次設(shè)計(jì)成雙作用的，也就是說(shuō)既在拉方向上又在壓方向上過(guò)載時(shí)實(shí)現(xiàn)剪切銷(xiāo)9的剪斷并緊接著提供受限的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。在根據(jù)圖6和7的實(shí)施方式中，在過(guò)載情況下軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的限制通過(guò)包括止擋銷(xiāo)24的端部止擋10實(shí)現(xiàn)，該止擋銷(xiāo)24同樣穿過(guò)兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6、7的端部。在此，止擋銷(xiāo)24被壓入兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段的一個(gè)中(在此被壓入在附圖中右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段7中)，而止擋銷(xiāo)24在長(zhǎng)孔形凹口 25中穿過(guò)另一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(在此在附圖中左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6)。出于更好可可見(jiàn)性原因，在圖7中再次分離地以虛線示出長(zhǎng)孔形凹口 25和穿過(guò)該長(zhǎng)孔形凹口 25的止擋銷(xiāo)24。由此，在伴隨有隨后的剪切銷(xiāo)9的失效和剪斷的過(guò)載情況中，左側(cè)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段6和右側(cè)的轉(zhuǎn)向區(qū)段7可沿著軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑相對(duì)于彼此自由移動(dòng)，直至止擋銷(xiāo)24貼靠在長(zhǎng)孔形凹口 25的相應(yīng)端部處。在此，根據(jù)圖6和圖7的實(shí)施方式特別是具有成本適宜的實(shí)施和簡(jiǎn)單的裝配的優(yōu)點(diǎn)。同樣，通過(guò)在材料和/或直徑上相應(yīng)地選擇剪切銷(xiāo)9,保持失效力與相應(yīng)的邊界條件或用戶要求的簡(jiǎn)單的模塊化的匹配可能性的根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。由此，結(jié)果表明，利用本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了這樣的具有過(guò)載保護(hù)部的轉(zhuǎn)向桿元件，其具有模塊化的匹配性、在過(guò)載情況中限定的且可復(fù)現(xiàn)的失效特性以及在過(guò)載之后的緊急功能性，其中，借助于本發(fā)明可在沒(méi)有其它附加裝置的情況下直接在方向盤(pán)上向駕駛員告知(例如在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施的轉(zhuǎn)向橫拉桿處)出現(xiàn)的損壞或過(guò)載。附圖標(biāo)記列表1轉(zhuǎn)向桿區(qū)段
2螺紋
3球形銷(xiāo)、球形活節(jié)
4活節(jié)殼
5連接螺紋
6、7轉(zhuǎn)向桿區(qū)段
8過(guò)載保護(hù)部
9剪切銷(xiāo)、剪切盤(pán)
10軸向止擋裝置
11徑向凸肩部
12徑向凸肩部、徑向收斂部
13套筒形的區(qū)域
14錐體配合部
15止擋環(huán)16、17 卡緊環(huán)
18套筒邊緣
19重豐區(qū)域
20抽向間距
21殼體
22徑向凸肩部
23徑向收斂部
24止擋銷(xiāo)
25長(zhǎng)孔形凹口
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)向桿元件，例如轉(zhuǎn)向橫拉桿，所述轉(zhuǎn)向桿元件用于以耦合的方式連接兩個(gè)部件，所述轉(zhuǎn)向桿元件包括兩個(gè)基本上為棒形的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)，其中，所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6,7)借助于過(guò)載保護(hù)部(8)相互連接，并且在過(guò)載情況下能夠沿軸向相對(duì)于彼此運(yùn)動(dòng)， 其特征在于， 所述過(guò)載保護(hù)部(8)包括至少一個(gè)以形狀配合連接方式剛性地連接所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)的能夠模塊化地更換的由金屬制成的剪切元件(9)，其中，所述過(guò)載保護(hù)部(8)具有至少一個(gè)剛性的端部止擋(10)，用于限制在過(guò)載情況中所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。
2.按照權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述剪切元件(9)能夠沿著所述轉(zhuǎn)向桿元件的兩個(gè)軸向方向被剪斷。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，沿著所述兩個(gè)軸向方向中的任一方向分別設(shè)有一個(gè)分別具有一個(gè)端部止擋(10)的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)在所述過(guò)載保護(hù)部(8)的區(qū)域中被布置成同軸地彼此接合，其中，所述第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)在重疊區(qū)域中被構(gòu)造成套筒形并且容納所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)的被分配給所述重疊區(qū)域的端部。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)在所述重疊區(qū)域內(nèi)部形成錐體配合部(14)。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述剪切元件被構(gòu)造成剪切銷(xiāo)(9)，其中，所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)相互在所述過(guò)載保護(hù)部(8)的區(qū)域中在軸向方向上至少部分地重疊。
7.按照權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，被構(gòu)造成剪切銷(xiāo)(9)的剪切元件在重疊區(qū)域中沿著所述重疊區(qū)域的整個(gè)直徑穿過(guò)所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段⑵。
8.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述剪切元件被構(gòu)造成布置在重疊區(qū)域中的圓環(huán)形的剪切盤(pán)(9)。
9.按照權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述剪切盤(pán)(9)分別借助于形狀配合地布置在相應(yīng)的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)上的卡緊環(huán)(16、17)與所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)形狀配合地相連接。
10.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，用于限制在過(guò)載情況下沿著所述轉(zhuǎn)向桿元件的至少一個(gè)軸向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的裝置(10)通過(guò)所述過(guò)載保護(hù)部(8)的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部(11)和外部的徑向凸肩部(12)形成，其中，在所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)的重疊區(qū)域之內(nèi)的內(nèi)部的徑向凸肩部(11) 一體式地設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)上，并且所述外部的徑向凸肩部(12) —體式地設(shè)置在被分配給所述第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)的卡緊環(huán)(16)上。
11.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，用于限制在過(guò)載情況下沿著至少一個(gè)軸 向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的裝置(10)通過(guò)所述過(guò)載保護(hù)部(8)的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部(11)和外部的徑向凸肩部(12)形成，其中，所述內(nèi)部的徑向凸肩部(11)在所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)的重疊區(qū)域之內(nèi)一體式地設(shè)置在所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)上，并且所述外部的徑向凸肩部(12)以徑向變形的收斂部(12)的形式一體式地設(shè)置在在所述重疊區(qū)域中套筒形地構(gòu)造的第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段上。
12.按照權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，用于限制在過(guò)載情況下沿著至少一個(gè)軸向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件(10)通過(guò)所述過(guò)載保護(hù)部(8)的兩個(gè)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部(11)和外部的徑向凸肩部(12)形成，其中，所述內(nèi)部的徑向凸肩部(11)在所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)的重疊區(qū)域之內(nèi)一體式地布置在所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)上，并且所述外部的徑向凸肩部(12)以徑向展平的止擋環(huán)(15)的形式設(shè)置在在所述重疊區(qū)域中套筒形地構(gòu)造的第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)上。
13.按照權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述過(guò)載保護(hù)部(8)和剪切元件布置于在所述過(guò)載保護(hù)部(8)的區(qū)域中包圍牽桿元件的保護(hù)殼體(21)中。
14.按照權(quán)利要求13所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述保護(hù)殼體(21)以全面貼靠的方式包圍具有所述剪切元件(9)的過(guò)載保護(hù)部(8)，并且在徑向上無(wú)間隙地包圍作用到所述過(guò)載保護(hù)部(8)上的牽桿端部。
15.按照權(quán)利要求13或14所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，用于限制在過(guò)載情況下沿著至少一個(gè)軸向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件(10)通過(guò)軸向間隔開(kāi)的、內(nèi)部的徑向凸肩部(22)和外部的徑向凸肩部(23)形成，其中，所述內(nèi)部的徑向凸肩部(22) —體式地布置在一個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)上，并且所述外部的徑向凸肩部(23)通過(guò)所述保護(hù)殼體(21)的徑向收斂部(23)形成。
16.按照權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，用于限制在過(guò)載情況下沿著至少一個(gè)軸向方向的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的器件(10)通過(guò)在所述重疊區(qū)域中徑向地穿過(guò)所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿元件出、7)的止擋銷(xiāo)(24)形成，其中，所述止擋銷(xiāo)在軸向地取向的長(zhǎng)孔形凹口(25)中在兩個(gè)轉(zhuǎn) 向桿區(qū)段的重疊區(qū)域中穿過(guò)兩個(gè)所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段出、7)中的至少一個(gè)。
17.按照權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)在其遠(yuǎn)離所述過(guò)載保護(hù)部(8)的端部(13)處被設(shè)定成用于以形狀配合連接的方式容納另一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段或球形活節(jié)的柄(3)。
18.按照權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)向桿元件，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6)和/或第二轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(7)在其遠(yuǎn)離所述過(guò)載保護(hù)部⑶的端部處與球形活節(jié)(3)一體式構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向桿元件，例如為轉(zhuǎn)向橫拉桿，其用于以耦合的方式連接兩個(gè)部件。所述轉(zhuǎn)向桿元件包括至少兩個(gè)大致為棒形的轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)，其中，所述轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)借助于過(guò)載保護(hù)部(8)相互連接，并且在過(guò)載情況下可沿軸向相對(duì)彼此運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)向桿元件的特征在于，所述過(guò)載保護(hù)部(8)包括至少一個(gè)以形狀配合連接的方式剛性地連接所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)的由金屬制成的剪切元件(9)。在此，所述剪切元件可模塊化地選擇和更換，并且，所述過(guò)載保護(hù)部(8)具有至少一個(gè)用于限制在過(guò)載情況下所述兩個(gè)轉(zhuǎn)向桿區(qū)段(6、7)的軸向相對(duì)運(yùn)動(dòng)路徑的剛性的端部止擋(10)。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿元件可模塊化地匹配，具有在正常運(yùn)行中高的剛度以及在過(guò)載情況下限定的、可復(fù)現(xiàn)的失效特性。在失效情況中提供了限定的變形路徑，并且由此在出現(xiàn)過(guò)載以后也以受限的方式保持功能性。此外，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿元件(例如在應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車(chē)的底盤(pán)中時(shí))能夠在沒(méi)有其它部件或裝置的情況下明確地告知車(chē)輛駕駛員在底盤(pán)中出現(xiàn)的損壞或過(guò)載。
文檔編號(hào)B62D7/20GK103209882SQ201180054475
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者J·迪克霍夫, C·弗里克, F·舍佩爾, F·納赫鮑爾, A·諾德洛 申請(qǐng)人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司