CN104884281B - 转向机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种尤其是用于商用车辆的转向机构，包括臂和支撑元件。所述支撑元件具有支撑区域和支撑侧配合区域并设计为单件，并且所述臂具有臂侧配合区域。第一配合部件设置在所述臂侧配合区域上，所述配合部件能够与设置在所述支撑侧配合区域上的第二配合部件连接，并且所述支撑区域具有用于固定空气弹簧波纹管的固定部和滚动面。

Description

转向机构
技术领域
本发明涉及一种尤其是用于商用车辆或多用途车辆的转向机构。
背景技术
转向机构在现有技术中是已知的。它们用于以弹簧加载的方式将车轮安装在车辆(尤其是商用车辆)的车架上。为了这个目的，转向机构具有空气弹簧的接收部分以及用于枢转地安装在车架上的区域。此外，通常设置有用于接收轴或轴根(axle stub)的区域。到目前为止，这种转向机构优选制成了单件铸件或锻件，其中，必需为各种类型的商用车辆开发和设置与底盘区中的建造空间条件对应并且允许接受必要的负载的单独的转向机构。因此，现有技术中已知的转向机构仅可以用于一种类型的车辆，因而开发工作很大。需要改进来使得可以将转向机构用于不同类型的车辆中，同时通过对功能进行智能分布来减小转向机构重量。
发明内容
本发明的目的是提供一种转向机构，其可以用于多种目的并且同时其重量比现有技术中已知的转向机构的重量低。
通过如下所述的转向机构实现了这个目的。本发明的其他优点和特征在下文中变得明显。
根据本发明，所述转向机构包括臂和支撑元件，其中所述支撑元件具有支撑区域和支撑侧配合区域并设计为单件，其中所述臂具有臂侧配合区域，其中第一配合部件设置在臂侧配合区域上，所述配合部件能够与设置在所述支撑侧配合区域上的第二配合部件配合或连接，其中所述支撑区域具有用于固定空气弹簧波纹管或空气波纹管的固定部和滚动面。转向机构的臂优选为底盘的牵引臂的稍长的部分，其基本上在车辆的纵向方向上延伸。通常，臂在其第一远端处固定在车辆的框架上以防止相对于车辆平移运动并且绕着横向于车辆的纵向方向取向的轴枢转地安装。臂在与第一端相对的其远端处具有臂侧配合区域。另外，转向机构包括形成为与臂分开的部件的支撑元件，其因而可以单独地安装和拆卸。支撑元件具有支撑区域，该支撑区域优选接管空气弹簧的柱塞的功能，为了这个目的，其具有固定部和滚动面。固定部特别用于固定空气波纹管，特别优选通过夹紧(例如，通过固定在支撑区域的固定部上的夹固板)。支撑区域的滚动面优选为支撑区域的侧表面或外表面，其具有鞍形曲线和同向曲线。支撑区域的滚动面与柱塞的滚动面相似，用于在转向机构的操作过程中支撑空气波纹管，其中优选与空气弹簧接触的所有的区域都具有圆形几何形状。因而，可以避免由于在支撑区域上的锋利的几何形状而对空气波纹管造成的损害。根据本发明的支撑元件因而将用于空气弹簧的柱塞的功能与常规牵引臂的那部分功能结合，该常规牵引臂将柱塞以及因而整个空气弹簧配置在距其第一远端预定距离的位置，在该位置对其进行枢转的安装。支撑元件形成为单件，其中在这种情况下的单件除了诸如钢或铝等固体物质的均匀设计之外，也指优选结合有树脂或基质材料的碳纤维或玻璃纤维和用于局部增加强度的镶嵌或嵌入金属元素的复合材料的均匀复合材料。单件元件的特征是材料组分的永久连接或联锁，该材料组分在制造过程中已被制备并且仅可以通过破坏材料或结构而被溶解。特别地，支撑区域与支撑侧配合区域设计成单件。
优选地，所述滚动面关于弹簧轴基本上旋转对称，其中所述滚动面横向于所述弹簧轴的最大延伸是假想圆柱的半径，其中所述支撑侧配合区域优选在所述支撑元件上配置在所述假想圆柱的外侧。基本上旋转对称在这种情况下指的是在不损害根据本发明的转向机构的功能的情况下与滚动面关于弹簧轴的数学上完美的旋转对称偏差较小确实是可容许的。横向于或优选垂直于弹簧轴的滚动面的最大延伸部限定绕着弹簧轴同轴延伸因而完全封闭滚动面的假想圆柱的半径。优选地，支撑侧配合区域配置在假想圆柱的外侧的支撑元件上。换句话说，在支撑元件的支撑区域的侧向上，其中支撑侧配合区域具有相对于假想圆柱的径向延伸部。优选地，弹簧轴平行于支撑区域沿着其向空气波纹管偏转的方向或位于该方向上。自然，由于支撑元件在枢转地安装的转向机构上沿着环路移动的事实，所以弹簧轴和向空气弹簧的空气波纹管偏转的方向之间的准确对应仅存在于转向机构相对于多用途车辆的底盘的特定枢转位置。优选地，所述枢转位置是转向机构相对于底盘的位置，其中具有所需的行驶高度。在这种情况下，对于行驶高度，使用现有技术中已知的定义，根据该定义，车轮的可转动支撑在距参考高度特定垂直距离处配置在车架上。
优选地，所述支撑侧配合区域具有横向于所述弹簧轴的最大延伸部，其中所述假想圆柱的半径与所述支撑侧配合区域的延伸部的比率为0.1～0.95，优选0.3～0.8，最优选约0.4～0.6。换句话说，支撑侧配合区域横向于或优选垂直于弹簧轴的最大延伸部是支撑侧配合区域和支撑区域之间的距离的测量值。支撑侧配合区域横向于弹簧轴的延伸部越大，经由支撑元件的支撑区域通过空气弹簧作用在支撑侧配合区域上的杆臂也越大。另一方面，支撑元件的支撑侧配合区域和滚动面之间的大距离提供了充分的建造空间，其中空气弹簧可以在其最大偏转状态下扩展。从0.1～0.95选择半径与延伸部的优选比率特别优选使得可以优化利用转向机构上的建造空间，并且同时可以防止在最大偏转状态下的空气弹簧与在支撑侧配合区域的区域中可能的锋利的几何形状进行接触。特别地，当存在具有横向于弹簧轴的大的最大延伸部的滚动面时(这产生假想圆柱的大的半径)，不得不假定固定在支撑元件的支撑区域上的空气弹簧在偏转状态下也具有较大的空间需求，其中支撑元件的支撑区域相应地优选配置在距弹簧轴较大的距离处，从而避免支撑区域和空气波纹管之间的碰撞。
特别优选地，所述支撑侧配合区域的所选边缘是圆形的，其中所述圆形的半径为1mm～30mm，优选5mm～20mm，最优选约10mm～14mm。在这种情况下，所选边缘优选为在转向机构的操作过程中可以与固定在支撑区域上的空气波纹管进行接触的那些边缘或边缘的部分。特别地，支撑区域也延伸到其上的在上侧或支撑侧配合区域侧的边缘优选设置成圆形。圆形的边缘确保空气波纹管在强烈偏转的状态下并且当其可能靠在支撑侧配合区域上时不遭受由于切割和开槽而导致的损害。圆形的半径优选在1mm～30mm的范围内进行选择以不使支撑侧配合区域的强度弱化太多并且同时减少支撑侧配合区域上的锋利边缘。这里，当空气波纹管由较稳定的材料制成时，1mm～8mm的圆形的较小半径可以是充分的，并且不需要圆形的半径大于14mm的较重圆形。另一方面，当期望可能敏感的空气波纹管和支撑侧配合区域之间存在更频繁的接触并且因此接受支撑侧配合区域的弱化时，可以优选形成圆形半径为15mm～30mm的圆形。
特别优选地，第一配合部件形成为突起或凹槽，其中第二配合部件具有与第一配合部件对应的几何形状并且能够与第一配合部件进行形状接合的配合。设置在臂侧配合区域上的第一配合部件可以优选为例如鼻形或钩状几何形状或从臂侧配合区域以任意其他方式突出的几何形状的突起。优选地，在这种情况下，设置在支撑元件上的第二配合部件形成为使得其可以与第一配合部件进行形状接合的配合或使得其以形状接合的方式与第一配合部件配合。优选地，形成为凹槽的配合部件也可以具有底切部(undercut)，其中形成为突起的各个其他配合部件可以沿着特定的位移方向插入形成为凹槽的配合部件中，然后例如，借助另一个配合部件，其可以固定在一个位置中，其中形成为凹槽的配合部件的底切部防止配合部件彼此相对位移，因而防止支撑元件相对于臂位移。在这种情况下，对应几何形状限定为，当一个配合部件形成为凹槽时，各个其他配合部件要么是形成为使得其对应于凹槽的几何形状的突起，要么是另一个凹槽(其中在这种情况下，设置有固定部件，其与两个形成为凹槽的配合部件配合因而确保它们不彼此相对位移)。优选地，设置有固定元件，所述固定元件能够与第一配合部件和第二配合部件进行形状接合的配合。固定元件可以是螺钉/螺栓，例如，其与第一和第二配合部件配合，其中两个配合部件都相应地分别形成为凹槽或孔。可选择地，优选固定元件也可以是本身具有凹槽的主体，其可以与形成为突起的第一或第二配合部件进行形状接合的配合。
特别优选地，设置有多个第一和第二配合部件，其中至少一个第一配合部件和一个第二配合部件形成为孔，其中固定元件能够制成与两个配合部件配合。优选地，设置有多个第一和第二配合部件，例如，其特别优选地具有钩状断面并且通过使支撑元件相对于臂位移可以与各个相对的配合部件的几何形状进行配合，该几何形状设置为使得其对应于钩状断面。为了将支撑元件固定在其中配合部件彼此进行形状接合的配合的位置，优选设置有固定元件，其另外与为其设置的配合部件进行配合，其中固定元件基本上用于将支撑单元和臂固定在彼此相对的位置，其中第一和第二配合部件彼此进行形状接合的配合。固定元件可以是销或螺栓/螺钉或者也可以形成为板，并且优选在最后的安装步骤中固定在转向机构上。
在优选的实施方案中，所述臂侧配合区域具有第一接合面，所述支撑侧配合区域的第二接合面能够靠在其上，从而对其进行支撑。优选地，除了配合部件彼此形状接合的配合之外，第一接合面设置在臂侧配合区域上，其适于支撑对应形成的支撑侧配合区域的接合面。特别地，由于作用在支撑元件和臂之间的交界处上的所期待的弯曲负载，优选的是，优选所述弯曲负载的压应力部通过简单的接合面从一个元件传递到另一元件，其中因而可以简化转向机构的设计。
在另一个优选的实施方案中，所述臂具有第一轴承部、支撑部和第二轴承部，其中所述支撑部在第一和第二轴承部之间延伸，其中臂轴穿过第一和第二轴承部，其中所述臂侧配合区域具有中间主延伸方向，以及其中所述臂侧配合区域的中间主延伸方向相对于所述臂轴枢转或倾斜角度α。臂的第一轴承部优选为枢轴或其中臂以及因而整个转向机构枢转地固定在车架的轴承座上的区域。优选地，第一轴承部形成为横向于车辆的纵向方向延伸的圆柱形套管。第二轴承部优选为轴中心或其中车辆的轴管或轴根可以固定在转向机构的臂上或固定在转向机构的臂上的区域。特别优选地，臂轴延伸通过第一和第二轴承部的几何中心，其中支撑部不一定必须同轴或沿着臂轴延伸，而是也可以具有弯道。特别优选地，臂轴在第一轴承部中穿过臂或转向机构绕着其枢转地安装的轴，并且特别优选地穿过在中心配置在第一轴承部中的所述枢轴上的点。同样优选地，第二轴承部中的臂轴穿过某一点，该点优选位于由轴根限定的转动轴上并且也在转动轴上中心位于第二轴承部中。臂侧配合区域具有基本上沿着中间主延伸方向延伸的延伸部。特别优选的是，一个或多个第一配合部件沿着所述中间主延伸方向配置或配置在平行于臂侧配合区域的中间主延伸方向延伸的平面上。进一步优选的是，支撑元件沿着其相对于臂位移以使第一配合部件与第二配合部件进行形状接合的配合的方向也平行于臂侧配合区域的中间主延伸方向。进一步优选地，第一接合面也可以在主延伸方向上或平行于臂侧配合区域的主延伸方向配置。通过将臂侧配合区域的中间主延伸方向设计为相对于臂轴枢转，单独通过选择支撑侧配合区域固定在臂侧配合区域的哪个位置可以同时调节行驶高度和弹簧单元的总长。
优选地，所述角度α具有1°～90°、特别优选15°～75°、最优选约30°～60°的值。对于α＝90°的优选角度来说，臂侧配合区域基本上垂直于由臂的第一和第二轴承部限定的臂轴延伸。因而，通过将支撑侧配合区域配置在特定位置，因而配置在臂侧配合区域上的特定高度上，可以调节车辆的行驶高度，其中同时转向机构在车辆的纵向方向上的整个延伸部或长度基本上保持不变。对于α＝0°的优选角度来说，臂侧配合区域沿着臂轴延伸，并且通过将支撑侧配合区域配置在臂侧配合区域上，可以调节转向机构的长度，因而，特别地，可以调节支撑元件的支撑区域和臂的第二轴承部之间的距离，而基本上不改变行驶高度。特别优选30°～60°的角度，因为已经表明，当臂侧配合区域沿着中间主延伸方向(其相对于臂轴为30°～60°的角度)延伸时，转向机构的长度的调节和行驶高度的调节都具有最大的灵活性。
在特别优选的实施方案中，臂侧配合区域是弧形的，其中特别优选地，凸形第一接合面设置在臂侧配合区域上。由于臂侧配合区域的弧形或弯曲设计，通过选择支撑侧配合区域在臂侧配合区域上的特定固定位置，可以同时调节转向机构的长度和行驶高度，并且同时可以将支撑元件配置在相对于臂的特定的角度位置，其中由于这种角度位置，使尤其是空气波纹管在支撑区域上的偏转和弹回以及尤其是其沿着滚动面的滚动最优化。特别优选地，臂侧配合区域的曲率具有与配置在臂的第一轴承部中的枢轴和臂的第一接合面之间的距离相同的曲率半径。因而，可以改变在臂侧配合区域上在支撑侧配合区域的不同固定位置的行驶高度，并且同时可以维持支撑元件的支撑区域相对于水平面尽可能小的角度偏差。换句话说，优选的是，当已经达到所需要的行驶高度或所需要的空气波纹管的标准偏转状态时，支撑元件的支撑区域的弹簧轴与由转向机构的角运动或枢转运动形成的环路相切。
进一步优选地，第一配合部件具有位于相对于第一接合面的平行面中的配合方向，其中优选在所述臂侧配合区域上沿着所述平行面设置多个第一配合部件。配合方向优选为支撑元件可以沿着其相对于臂插入固定位置中或从固定位置取出的方向。特别地，当设置有多个第一配合部件时，优选所有的配合部件都具有沿着相对于臂侧配合区域的第一接合面的平行面延伸的配合方向。
特别优选地，设置有数量比第二配合部件多的第一配合部件，其中在所述臂侧配合区域上以彼此相等的距离配置第一配合部件。通过在臂侧配合区域上设置多个第一配合部件，其中只有所选的第一配合部件与支撑侧第二配合部件进行配合，可以将支撑元件固定在相对于臂的各种位置，从而将转向机构调节到底盘的各种使用要求。特别地，通过选择支撑元件在臂上的特定的固定位置，可以调节行驶高度和/或转向机构的长度。此外，还可以设置有设置成侧向(即，优选横向于臂侧配合区域的主延伸方向)位移的其他第一配合部件，其中第二配合部件的各个都可以仅与所选的那几个第一配合部件进行配合，因而，可以为支撑元件或转向机构设定特定的路径或轨道。在这种情况下的轨道偏移指的是沿着车辆的横向方向的偏移。
特别优选地，所述支撑元件包含复合材料，其中优选0.2～1倍、特别优选0.5～1倍、最优选0.75～0.95倍的所述支撑元件由复合材料制成。在这种情况下，复合材料尤其是指纤维增强材料，其中具有特别高的抗张强度的纤维材料由基质材料包围，其中纤维材料的纤维尤其是沿着主要的力方向配置或配置成使得它们提供最佳力流。诸如第二配合部件等支撑元件的特定区域优选由金属制成，因为在所述区域中，必须将高的力传递到小的空间中。例如，诸如具有滚动面的支撑区域等较大表面的区域可以由铺设或编织复合材料结构制成。使用复合材料使得可以特别减小重量，而强度保持不变。
优选地，碳纤维复合材料用作复合材料。可选择地，优选地，例如，也可以使用GLARE(玻璃纤维增强铝)、芳纶纤维复合材料或特别优选地使用优选可以按比芳纶纤维或碳纤维复合材料更低的成本获取的玻璃纤维复合材料。
在特别优选的实施方案中，所述支撑侧配合区域具有网格结构。在这种情况下，网格指的是具有局部空腔的单件网状结构，其中承载材料网取决于所期望的力的方向和力矩取向并且具有各种材料厚度，然而，其中重量可以通过在支撑侧配合区域中设置局部空腔来节省。当使用复合材料制备支撑元件时，优选复合材料的纤维沿着网的主延伸方向延伸，从而使得可以特别有利地设计通过支撑侧配合区域的力流，并且尽管网厚度以及因而重量尽可能低，但是也可以通过支撑侧配合区域传递所期望的高的力或弯矩。这里，网格结构优选与经典意义下的网格结构的不同之处在于，除了张应力和压应力之外，支撑侧配合区域的网也传递弯矩。
优选地，在所述支撑元件的固定部中，设置用于以强制接合的方式固定空气波纹管的夹固板。特别优选的是，夹固板通过穿通支撑元件的螺钉/螺栓压紧各个边缘，这用于固定空气波纹管，其中特别优选地，各个螺钉/螺栓可以从支撑元件的下侧(即，从空气波纹管的外侧)到达和拧紧。
附图说明
本发明的其他优点和特征从以下参照附图的说明变得明显。自然，附图中所示出的各个特征和实施方案也可以用于在其他附图中所示出的实施方案中，除非明确将其排除在外。附图示出：
图1示出了本发明的转向机构的第一优选实施方案的侧视图，
图2示出了图1所示的本发明的转向机构的优选实施方案的俯视图，
图3示出了本发明的转向机构的另一个优选实施方案的视图，
图4示出了本发明的支撑元件的优选实施方案的部分断面侧视图，和
图5～7示出了臂和支撑元件之间的交界处的优选实施方案的详细视图。
具体实施方式
图1所示的本发明的转向机构的优选实施方案的侧视图具有臂2和支撑元件4，其中臂2具有第一轴承部21、与其相邻的支撑部22和第二轴承部23。在臂2的第一轴承部21的相反侧的端部设置有基本上沿着中间主延伸方向E延伸的臂侧配合区域24。支撑元件4的支撑侧配合区域44可以以形状接合的方式固定在臂侧配合区域24上，为了更好地说明，附图中示出了其部分断面。为了这个目的，臂侧配合区域24具有第一配合部件25，并且支撑侧配合区域44具有第二配合部件45。优选地，第一配合部件25具有不同的设计。如图所示，上部两个第一配合部件25形成为具有基本上矩形断面的突起并且在观看者的方向上从臂侧配合区域24突出。下部第一配合部件25可以优选为圆柱形孔，与此对应地在支撑侧配合区域44上设置有设计成孔的第二配合部件45。图1示出了以下位置，其中形成为钩状空腔的第二配合部件45配置成使得它们各自的内部轮廓形成每个都与各个第一配合部件25进行形状接合配合的底切部。在所述位置中，分别设计成孔的两个下部第一配合部件25和第二配合部件45也彼此相对同轴配置，并且可以插入固定部件(未示出)，该固定部件确保支撑元件尤其是不沿着中间主延伸方向E位移。第一配合部件25可以沿着其制成而以形状接合的方式与第二配合部件45配合的方向优选平行于臂侧配合区域24的中间主延伸方向E。这里应当指出的是，臂轴A和臂侧配合区域24的中间主延伸方向E不必一定相交，而是也可以彼此相对偏转。优选地，如图1所示，图1中画出的角度α被定义在优选臂轴A位于其中的垂直面上的各几何突起之间。所示出的优选实施方案简化了转向机构的安装，这是因为支撑元件4首先可以通过其第二配合部件45钩在第一配合部件25上，随后可以使固定元件(未示出)与设计成孔的配合部件25和45配合。安装所需要的步骤数少以及待同时操纵的部件数少有利地允许转向机构的快速和容易的安装或拆卸。臂侧配合区域的主延伸方向E优选相对于臂轴A枢转角度α。这里，臂轴A优选贯穿臂2的第一轴承部21和第二轴承部23的中心。支撑元件4还包括支撑区域42，其形状与空气弹簧的柱塞特别相似。
图2示出了已在图1中示出的本发明的转向机构的优选实施方案的俯视图。优选地，支撑侧配合区域44具有两个形成相似的腿，其中优选在各个腿上都设置每个都适于与臂侧配合区域24的各个第一配合部件25进行形状接合的配合的两个第二配合部件45。第一配合部件25优选形成为从臂侧配合区域24侧向突出的突起。第二配合部件45优选形成为对应凹槽。此外，第一配合部件25或第二配合部件45分别设计成孔，横向穿过臂侧和支撑侧配合区域延伸，并且优选地销或螺钉/螺栓可以穿过它们以确保支撑元件4不相对于臂2位移。所示出的支撑元件4的支撑区域42没有其他轮廓以使得很明显的是支撑区域的整个外部几何形状都是圆形的并且形成有均匀的表面曲线。支撑区域42与配合区域44形成单件。在这种情况下，除了诸如钢或铝等固体材料制成的均匀设计之外，单件也是指诸如碳纤维、树脂或基质材料和用于局部增加强度的镶嵌或嵌入金属元素等各种材料的均匀复合材料。支撑区域和配合区域制成单件的事实的特征是当制造支撑元件时产生的材料组分的永久连接或联锁。在附图中，还示出了臂2的第一轴承部21中的枢轴，转向机构可以绕着该枢轴枢转或枢转地固定在车架(未示出)上。
在根据本发明的转向机构的优选实施方案的图3的俯视图中，示出了转向机构(尤其是转向机构的臂2)的优选不对称性。所述不对称性可能尤其是由于商用车辆的底盘区域中的要求或建造空间条件而引起的，其中由于用于商用车辆的预定轨距或轮距(即，在一个转动轴上的两个车轮之间的距离)和在车架上的预定的固定几何形状的臂2的不对称设计而可以优化利用建造空间条件。在臂2的第二轴承部23中，所示出的轴管延伸通过第二轴承部23并且在其远(上)端具有轴根。在所示出的优选实施方案中，支撑元件4仅通过形成为孔的第一和第二配合部件25和45以及配合在其中的固定元件6固定到臂2上。所示出的两个固定元件6对应于用于实现支撑元件4和臂2之间的连接的足够强度的最少数量的固定元件6。在支撑元件4的支撑区域42上标出了假想圆柱Z，该圆柱具有半径R并且支撑区域42的滚动面47在该圆柱内延伸。如图所示，支撑侧配合区域44延伸到假想圆柱Z的外侧并且优选具有横向于或优选垂直于弹簧轴F的最大延伸部S。在本实施方案中假定半径R与延伸部S的比率为优选值0.5～0.6。
图4示出了支撑元件4的优选实施方案，其中示出了固定到其上的空气波纹管。支撑区域42具有滚动面47和固定部46，其中滚动面47关于弹簧轴F基本上旋转对称。其半径R由滚动面47和弹簧轴F之间的最大距离限定的假想圆柱Z绕着弹簧轴F同轴延伸。此外，支撑元件4在支撑区域42的固定部46中优选具有通过螺钉/螺栓将其压紧空气波纹管的边缘的夹固板，从而将空气波纹管固定到支撑元件4上。支撑侧配合区域44优选具有网格结构，其中适于将力流最优化的材料网的取向使得可以以较薄的断面厚度传递高的力和弯矩，这有利地使得可以大量减小支撑元件的重量。优选地，在支撑元件4以及尤其是支撑侧配合区域44由复合材料制成的情况下，将作为金属增强件或金属铠装的第二配合部件45一体化成网格结构以能够更好地将局部应力峰值和力峰值引入网格。如图所示，有利地使用金属套管。然而，自然，在图1所示出的实施方案中，例如，钩状第二配合部件45也可以由金属增强。
图5示出了本发明的转向机构的优选实施方案，其中臂侧配合区域24是弧形的并且优选具有多个第一配合部件25。第一配合部件25优选沿着与附图中虚线示出的环路相似的几何形状以均匀的距离配置。支撑侧配合区域44具有优选沿着与臂侧配合区域24的环路状几何形状相似几何形状并且以与第一配合部件25相同的距离配置的第二配合部件45。这里，第一配合部件25或第二配合部件45的数量较高，其中支撑元件4可以固定在臂的各种安装位置上。通过将臂侧和支撑侧配合区域24和44设计为弧形或圆形的，不仅可以固定空气波纹管能够固定在其中的(即，支撑区域42的)区域的水平和垂直位置，而且同时可以改变弹簧轴F相对于臂轴A的偏差或转动。对于各种车辆类型和产生的底盘几何形状来说，这种优选的弹簧轴F的偏差的变化允许将支撑区域42优化偏转处理到空气波纹管。由于三个过量的第一配合部件25，附图中所示出的优选实施方案允许支撑元件4在臂2上总共有四个安装位置。
在图6所示的实施方案中，除了两个销形固定元件6之外，也设置了板状固定元件6。板状固定元件6优选与形成为突起或凹槽的第一配合部件25以及销形固定元件6或形成为突起或凹槽的第二配合部件45配合。这里，在第一和第二配合部件25和45之间存在间接形状接合(即，通过一个或多个固定元件6)。此外，示出了支撑侧配合区域靠在其上以能够传递较高的弯矩并且能够减轻固定元件6以及配合部件25和45上的负载的接合面28。在图6所示的实施方案中，臂轴A和主延伸方向E之间的角度α优选为70°～80°，其中通过移动安装位置(如已参照图5说明的，当存在过量的第一或第二配合部件25和45时)，支撑区域42可以主要设定在相对于臂2的垂直位置。由于这个优选的实施方案而可以特别容易调节行驶高度。
图7示出了根据本发明的转向机构的另一个优选实施方案，其中与图6所述的实施方案相比，角度α优选为20°～30°。借助于小的角度α，优选当移动支撑元件4在臂2上的安装位置时，转向机构的总长比行驶高度变化得更多。以这种方式，转向机构可以适于每种都期望一定长度的牵引臂的很多车辆类型，其中在本发明的意义中后者可以由通用的转向机构替换。此外，第一和第二配合部件25和45的设计是优选图1、图5和图6所示的实施方案的优选组合。一方面，设置了过量的第一配合部件25从而产生在臂侧配合区域24上的各种安装位置。此外，优选使用钩状第二配合部件45，其中第一配合部件25保持在第二配合部件45的底切部中的位置通过板状固定元件6固定。
如已由图7所示的实施方案所示的，在本发明的范围内，特别优选的是将各个实施方案中所使用的特征也利用在其他优选的实施方案中。例如，这涉及配合部件25和45的设计、固定元件6的使用、或者还有不仅配置具有沿着线的偏移的配合部件25和45而且配置彼此相对偏移以进一步增大转向机构的灵活性的沿着多个线形或弯曲的几何形状的多个配合部件25和45的可能性。
附图标记列表
2 臂
4 支撑元件
6 固定元件
21 第一轴承部
22 支撑区域
23 第二轴承部
24 臂侧配合区域
25 第一配合部件
28 接合面
42 支撑区域
44 支撑侧配合区域
45 第二配合部件
46 固定部
47 滚动面
α 角度
E 主延伸方向
F 弹簧轴
R 假想圆柱的半径
S 延伸部
Z 假想圆柱

Claims (21)

1.一种用于商用车辆的转向机构，包括臂(2)和支撑元件(4)，
其中所述支撑元件(4)具有支撑区域(42)和支撑侧配合区域(44)并设计为单件，
其中所述臂(2)具有臂侧配合区域(24)，
其中第一配合部件(25)设置在所述臂侧配合区域(24)上，所述配合部件能够与设置在所述支撑侧配合区域(44)上的第二配合部件(45)配合或连接，
其中所述支撑区域(42)具有用于固定空气弹簧波纹管的固定部(46)和滚动面(47)。
2.如权利要求1所述的转向机构，
其中所述滚动面(47)关于弹簧轴(F)旋转对称，
其中所述滚动面(47)横向于所述弹簧轴(F)的最大距离是假想圆柱(Z)的半径(R)，
其中所述支撑侧配合区域(44)在所述支撑元件(4)上配置在所述假想圆柱(Z)的外侧。
3.如权利要求2所述的转向机构，
其中所述支撑侧配合区域(44)具有横向于所述弹簧轴(F)的最大延伸部(S)，以及
其中所述半径(R)与所述延伸部(S)的比率为0.1～0.95。
4.如权利要求3所述的转向机构，其中所述半径(R)与所述延伸部(S)的比率为0.3～0.8。
5.如权利要求4所述的转向机构，
其中所述半径(R)与所述延伸部(S)的比率为0.4～0.6。
6.如前述权利要求中任一项所述的转向机构，
其中第一配合部件(25)形成为突起或凹槽，其中第二配合部件(45)具有与第一配合部件(25)对应的几何形状并且能够与第一配合部件(25)进行形状接合的配合。
7.如权利要求1所述的转向机构，
其中设置有固定元件(6)，所述固定元件能够与第一配合部件(25)和第二配合部件(45)进行形状接合的配合。
8.如权利要求7所述的转向机构，
其中设置有多个第一和第二配合部件(25和45)，
其中至少一个第一配合部件(25)和一个第二配合部件(45)设计成孔并且能够制成与固定元件(6)配合。
9.如权利要求1所述的转向机构，
其中所述臂侧配合区域(24)具有第一接合面(28)，所述支撑侧配合区域(44)的接合面能够靠在其上进行支撑接合。
10.如权利要求1所述的转向机构，
其中所述臂(2)具有第一轴承部(21)、支撑部(22)和第二轴承部(23)，
其中所述支撑部(22)在第一和第二轴承部(21，23)之间延伸，
其中臂轴(A)穿过第一和第二轴承部(21，23)，
其中所述臂侧配合区域(24)具有中间主延伸方向(E)，以及
其中所述中间主延伸方向(E)相对于所述臂轴(A)枢转或倾斜角度(α)。
11.如权利要求10所述的转向机构，
其中所述角度(α)具有1°～90°的值。
12.如权利要求11所述的转向机构，
其中所述角度(α)具有15°～75°的值。
13.如权利要求12所述的转向机构，
其中所述角度(α)具有30°～60°的值。
14.如权利要求9所述的转向机构，
其中第一配合部件(25)具有位于相对于第一接合面(28)的平行面中的配合方向，
其中在所述臂侧配合区域(24)上沿着所述平行面设置多个第一配合部件(25)。
15.如权利要求1所述的转向机构，
其中设置有数量比第二配合部件(45)多的第一配合部件(25)，以及
其中在所述臂侧配合区域(24)上以彼此相等的距离设置第一配合部件(25)。
16.如权利要求1所述的转向机构，
其中所述支撑元件(4)包含复合材料，以及
其中0.2～1倍的所述支撑元件(4)由复合材料制成。
17.如权利要求16所述的转向机构，
其中0.5～1倍的所述支撑元件(4)由复合材料制成。
18.如权利要求17所述的转向机构，
其中0.75～0.95倍的所述支撑元件(4)由复合材料制成。
19.如权利要求16所述的转向机构，
其中碳纤维复合材料用作复合材料。
20.如权利要求1所述的转向机构，
其中所述支撑侧配合区域(44)具有网格结构。
21.如权利要求1所述的转向机构，
其中在所述支撑元件(4)的固定部(46)中，设置用于以强制接合的方式固定空气波纹管的夹固板。
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