CN115003527A - 转向系统 - Google Patents

Abstract

一种尤其用于商用车辆的转向系统，其具有基体和保持元件，其中基体具有基体侧接触面，并且保持元件具有保持侧接触面，其中基体在其第一远端处具有用于可枢转悬挂的轴承区域，其中基体侧接触面被布置在基体的与第一远端相反的一端处，其中保持元件具有用于紧固弹簧元件的紧固部，其中保持元件通过在基体侧接触面和保持侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到基体，且/或其中设置了具有轴侧接触面的轴体，其中基体通过在基体侧接触面和轴侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到轴体，其中保持元件通过在轴侧接触面和保持侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到轴体。

Description

转向系统

技术领域

本发明涉及一种尤其用于商用车辆的转向系统。

背景技术

这种尤其由可枢转地安装在车辆框架上的纵臂和诸如空气弹簧或钢质弹簧等相应的弹簧装置构成的转向系统在现有技术中是已知的。在现有技术的转向系统中，通常将焊接或螺栓连接用于纵臂的各个部件相互紧固或将它们紧固到底盘装置。特别地，焊接连接尤其具有的缺点在于制造成本非常高并且只能在由基本相同的金属材料制成的部件之间产生。此外，焊接连接经常会引起材料应力，这会削弱和恶化焊接部件的整体强度。螺栓连接通常在所需的额外材料方面没有进行重量优化。在螺栓连接中，在螺栓和螺母的区域中以及被拧紧在一起的部件的区域中也存在局部高应力区，尤其在周期性持续应力的情况下，这可能造成局部材料裂纹，并且使用寿命过短。

发明内容

本发明的目的是提供一种转向系统，其中转向部件可以以特别有利的方式相互连接，从而可以提供一种灵活的转向系统。

该目的通过具有权利要求1的特征的转向系统实现。本发明的其它优点和特征由从属权利要求得出。

根据本发明的第一方面，转向系统具有基体和保持元件，其中，基体具有基体侧接触面，并且保持元件具有保持侧接触面，其中，基体在其第一远端处具有用于可旋转悬挂的轴承区域，其中，基体侧接触面被布置在基体的与第一远端相反的端部处，其中，保持元件具有用于紧固弹簧元件的紧固部。在本发明的第一变形例中，保持元件通过在基体侧接触面和保持侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到基体。替代地或补充地，根据本发明的第二变形例，设置具有轴侧接触面的轴体，其中，基体通过在基体侧接触面和轴侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到轴体，其中，保持元件通过在保持侧接触面和轴侧接触面之间引入的粘合剂固定或能够固定到轴体。根据本发明的转向系统的特征尤其在于基体和固定到该基体的保持元件。基体有利地是底盘系统的转向臂或纵臂并且在其轴承区域中能够可枢转地固定到商用车辆的框架，该轴承区域优选地被设计为轴承衬套。此外，基体优选地被设计为用于保持轴体，吸收来自轴体的偏转运动并且将轴体相对于车辆的框架定位。此外，转向系统具有保持元件，该保持元件是作为与基体分开的部件制造的，并且通过粘合剂固定在基体和/或轴体上。轴体通常是刚性轴管，其基本上是中空的并且具有基本上恒定的圆形或矩形横截面。保持元件通常被称为“尾端”并且尤其用于将弹簧元件(尤其是空气弹簧)支撑或固定在转向系统上。保持元件与基体的分开设计的优点在于，可以将一个或相同基体用于不同类型的底盘，并且用于紧固弹簧的保持元件可以单独地选择并适配于相应的车辆类型并且可以简单地固定到基体或轴体。由于可以统一使用更坚固的基体并且通过改变具有更低整体重量和更小延伸的相应保持元件类型而使转向系统可用于大量车辆(尤其是商用车辆)，因此这导致用于转向系统的各个部件的制造成本非常低。基体和保持元件可以直接连接在一起，即通过将基体上的接触面和保持元件直接相互粘合。替代地或补充地，可以通过布置在基体与保持元件之间的轴体来实现基体与保持元件的间接紧固，其中，基体利用其基体侧接触面并且保持元件利用其保持元件侧接触面分别与轴侧接触面接触，并且通过粘合剂以材料结合的方式固定在那里。保持元件与基体的这两种基本紧固方式允许有大量的变形例，尤其允许轴体在基体上或在保持元件与基体之间的界面区域中的相对自由的定位，这允许转向系统的有利的较大设计自由度，从而允许转向系统的有利的可变性。与现有技术中已知的转向系统相比，不需要制造焊接连接或复杂且重量大的螺栓连接来将保持元件固定到基体，因此能够以节省材料和重量优化的方式制造由基体和可变地选择的保持元件构成的转向系统。

在一优选实施例中，在基体和保持元件之间、在基体和轴元件之间以及在保持元件和轴元件之间，通过粘合剂产生或能够产生粘合连接。因此，有利地，轴元件被布置在基体和保持元件之间的界面区域中，其中，在基体和保持元件上都形成有接触面，由此能够实现基体和保持元件之间的直接粘合并且能够实现分别与轴元件的额外粘合。有利地，接触面被布置成使得当在商用车辆的操作期间保持元件和基体被加载时，产生尤其垂直于接触面的张力，该张力在粘合连接上导致法向载荷，该法向载荷尤其能够通过由粘合剂施加的粘合力有效地实现。以此方式，可以仅通过用于将基体紧固到保持元件并且将轴元件紧固到基体和保持元件中的至少一者的粘合剂来实现特别牢固的连接。

特别优选地，接触面中的至少一者的粗糙度深度为100至200μm，优选约为150至170μm。特别地，接触面的表面质量具有100至200μm的粗糙度深度，这允许在接触面上实现特别有效和牢固的粘合连接。已经表明，在粗糙度深度为150至170μm时，可以在足够低的制造工作量和部件表面与粘合剂之间的足够粘合效果之间实现有利的折衷。以此方式，在该粗糙度范围内可以最好地实现制造成本低且牢固粘合的本发明的目的。

有利地，基体由不同于保持元件的材料形成。特别地，由于基体与保持元件通过粘合剂进行材料结合，因此基体可以由与保持元件不同的材料形成。特别地，保持元件可以使用锻钢部件，而基体例如由铝制成。替代地，基体可以由纤维复合材料制成，并且保持元件可以由轻金属制成，或者也可以由纤维复合材料制成，该纤维复合材料例如由与基体的基体材料不同的基体材料制成。由于保持元件和基体的粘合，可以为基体和保持元件选择多种材料。

此外，基体侧接触面和保持侧接触面优选地具有不同的尺寸，使得保持元件能够固定在基体和/或轴体上的多个不同位置处。特别地，当基体通过基体侧接触面和保持侧接触面直接固定到保持元件时，有利的是，这些接触面中的一者大于另一者，特别优选地，所述一者比所述另一者具有更大的宽度和/或更大的高度。以此方式，更小的接触面可以分别布置在另一元件的更大接触面上的不同位置处。由此，允许从保持元件的相对于基体或相对于轴体的多个不同紧固位置中选择一个位置。这尤其用于调节不同的轮距宽度，并且尤其用于使可固定到保持元件的弹簧元件的紧固方案适配于相应的底盘，从而提供空间优化的转向系统。在一替代实施例中，基体侧接触面和保持侧接触面中的一者或两者小于轴侧接触面，因此可以将基体固定在轴体上的不同位置处，且/或可以将保持元件固定在轴体上的不同位置处。

在一优选实施例中，基体侧接触面大于保持侧接触面，其中，基体侧接触面的高度和/或宽度为保持侧接触面的相应的高度和/或宽度的1.2至4倍，并且有利地为1.5至2.5倍。有利地，以平行于轴体的主延伸轴线或平行于可固定到轴体的车轮的旋转轴线的方式测量相应接触面的宽度。优选地，以垂直于该宽度并因此垂直于车轮的旋转轴线或垂直于轴体的主延伸轴线的方式测量各个接触面的高度。在基体侧接触面与保持侧接触面的高度比或宽度比为1.2至4的情况下，保持元件在基体上有多个不同的紧固位置。至少宽度的变化可用于调节轮距以及弹簧元件的相对于轮距宽度的紧固位置。高度的变化可用于将不同尺寸的弹簧元件固定到保持元件。已经表明，作为基体侧接触面和保持侧接触面的相应高度和/或相应宽度之间的比率，1.5至2的更窄范围足以用于商用车辆，从而实现基体侧接触面与保持侧接触面的更小过度尺寸，这又可以减小重量和节省安装空间。

在一特别优选的实施例中，基体具有基体侧接合部，该基体侧接合部相邻于基体侧接触面或位于基体侧接触面的区域中，其中，保持元件具有保持侧接合部，该保持侧接合部相邻于保持侧接触面或位于保持侧接触面的区域中，其中，在基体侧接合部和保持侧接合部之间可以产生优选直接的形状配合(Formschluss)，该形状配合在至少两个方向上固定基体和保持元件以防止相对彼此的位移。为了支撑基体和保持元件之间的粘合连接，吸收额外负载的接合部可以优选地设置在基体和保持元件两者上的接触面的区域中或相邻于这些接触面。此外，通过在装配转向系统期间将保持元件钩住或悬挂在基体上，可以产生位置锁定，该位置锁定在粘合剂固化的时段期间将两个元件保持在相对彼此的位置上，并且还可以吸收力矩以及此后作用在粘合剂表面上的力。优选地，接合部形成直接相互作用的侧凹部，使得基体和保持元件例如可以在将粘合剂涂覆到相应的接触面之后钩在一起，从而可以缩短粘合剂完全固化之前的持续时间。有利地，基体和保持元件上的接合部相对于重力形成在已产生粘合的剩余接触面的上方。以此方式，当通过弹簧元件将力施加到保持元件的紧固部时，可以尤其通过接合部支撑作用在基体和保持元件之间的界面区域中的弯曲力矩。替代或补充优选地，至少一个接合部也可以布置成相邻于最近的接触面并且与其隔开一厘米或几厘米。因此，接合部在接触面的区域中或与该接触面相邻的布置一方面使得转向系统的装配更容易，另一方面使得转向系统在使用中的强度更大。

特别优选地，粘合剂是双组分粘合剂。双组分粘合剂已经被证明其特别易于制造、可管理性和可实现的高强度。有利的是，使用基于环氧树脂的双组分粘合剂。特别地，当使用纤维复合材料制造基体和/或保持元件时，基于环氧树脂的双组分粘合剂的特征在于粘合剂和相应的纤维复合材料部件之间具有特别强的原子键合。

在一特别优选的实施例中，基体侧接触面和保持侧接触面是弯曲的。一方面，基体侧接触面和/或保持侧接触面的曲率使得各个部件能够特别有利地紧固到优选弯曲的轴体上。另一方面，如果基体侧接触面和保持侧接触面都是弯曲的并且这两个部件直接相互固定，则不仅可以调节保持元件的相对于基体的高度和轴向位置，而且还可以实现保持元件的相应枢转以适应基体上的相应紧固位置。以此方式，可以实现保持元件在底盘系统上的紧固位置的更有利的调节，其中，同时也相应地考虑了弹簧元件(优选为空气弹簧)的相应压缩方向。

优选地，基体侧接触面和/或保持侧接触面被形成为圆柱体的圆周表面的部分表面，并且围绕圆柱体轴线跨越至多180°的圆弧角，有利地跨越至多170°的圆弧角。因此，基体侧接触面和/或保持侧接触面包围轴体，尤其不在轴体的轴侧接触面的区域中包围轴体。这意味着基体和/或保持元件都可以被引到轴体的侧面并粘附在其上，这明显简化了转向系统的装配并增加了其灵活性。在圆弧角为180°时，为轴管上的粘合提供了最大可能的粘合表面。更小的170°的角度允许将轴管与基体或保持元件中的至少一者挤压在一起，其中，挤压期间的弹性变形可以通过保持元件和基体之间的间隙来补偿。

附图说明

本发明的其它优点和方面将在参考附图的以下说明中变得明显。

图1示出了根据本发明的转向系统的第一优选实施例。

图2示出了根据本发明的转向系统的另一优选实施例。

图3示出了根据本发明的转向系统的另一优选实施例。

图4示出了根据本发明的转向系统的另一优选实施例。

图5示出了根据本发明的转向系统的另一优选实施例。

具体实施方式

在图1所示的转向系统中，轴体8直接固定在基体2上。因此，在本实施例中，在轴体8和保持元件4之间没有提供粘合连接。取而代之的是，保持元件4通过保持侧接触面42直接布置在基体2上并位于基体2上的基体侧接触面22上，并且牢固地粘合在那里。粘合剂6尤其布置在基体侧接触面22和保持侧接触面42之间的区域中。此外，在附图左侧所示的基体远端处，基体2具有轴承区域24，以用于在商用车辆的框架上的可枢转安装。此外，保持元件4具有用于紧固弹簧元件(未示出)的紧固部44。保持元件4的紧固部44优选为板形，使得可以将弹簧元件优选地放置在保持元件的整个表面上并固定在保持元件上。在图1所示的实施例中，基体侧接触面22的宽度明显大于保持侧接触面42的宽度。在图1所示的优选实施例中，基体侧接触面22的宽度优选为保持侧接触面42的宽度的2.5至3倍，使得保持元件4在基体2上存在大量不同的紧固位置。

图2示出了基体2、保持元件4和轴体8之间的界面区域的另一优选实施例。在此，一方面，基体2以材料结合的方式直接连接到保持元件4，并且还通过轴侧接触面82以材料结合的方式直接连接到轴体8。同样，保持元件4也粘合到轴体8，尤其粘合到轴体的轴侧接触面82。除了在基体侧接触面22和保持侧接触面42之间形成的部件间粘合连接之外，在基体上形成有基体侧接合部26，并且在保持元件4上形成有保持侧接合部46。在图2所示的状态下，接合部26、46已经相互钩入，使得保持元件4以形状配合的方式紧固到基体2，这尤其是由钩形接合部26、46之间的侧凹部(Hinterschneidung)产生的。可以理解的是，根据图2所示的实施例的接合部的形成也可以用于图1的实施例，其中，保持侧接触面22和基体侧接触面42直接相对地形成，并且在保持元件和轴体8之间不存在连接。

图3示出了根据本发明的转向系统的另一优选实施例。首先，仅示出了基体2和保持元件4的复合体，它们通过引入到基体侧接触面22和保持侧接触面42之间的粘合剂6并因而通过两个接触面之间的粘合连接相互固定。用于轴体8(图3中未示出)的圆形容纳几何结构布置在基体2和保持元件4之间，由此在那里也设置有接触面22、42，在这些接触面上可以进行额外紧固。此外，弹簧元件9作为示例并以虚线示出，其可以布置在保持元件4的紧固部44上。图3示出了如下优选特征：基体2比保持元件4具有明显更大延伸量。因此，基体2确保了在轴体8与商用车辆框架上的可枢转悬架之间存在相应有利的间隔。

图4示出了根据本发明的转向系统的优选实施例的俯视图，其中，示出了保持元件4处于基体2上的第一优选紧固位置。参考线4'示出了保持元件4在基体2上的替代紧固位置。此外，示出了基体侧接触面22和保持侧接触面42略微弯曲，其中，曲率半径显著大于基体侧接触面22和轴承区域24之间的距离。由于轻微的弯曲，因此可以产生保持元件4从其第一紧固位置到其第二紧固位置4'的有利轻微枢转。

图5示出了另一优选实施例，其中，可以从第一优选紧固位置到替代的可选择的第二紧固位置(用附图标记4'表示)选择保持元件4的垂直偏移。一方面，这允许相对于基体2上的轴承区域24并因而相对于车辆的上面紧固有紧固部的框架调节紧固部44的高度。另一方面，可以实现紧固部44在两个紧固位置之间的相应枢转，由此，可以针对弹簧元件9的弹簧轴线将紧固部44的位置最佳地对准。可以理解的是，该实施例也可以与图1或图4所示的沿轴体8的主延伸轴线选择紧固位置的选择相结合，使得保持元件4既可以在垂直方向上偏移或枢转，又可以以一定水平偏移(即，在基本上平行于轴体8的主延伸轴线的方向上的偏移)固定在基体2上的分别确定的紧固位置上。

附图标记列表

2 基体

4 保持元件

6 粘合剂

8 轴体

9 弹簧元件

22 基体侧接触面

24 轴承区域

26 基体侧接合部

42 保持侧接触面

44 紧固部

46 保持侧接合部

82 轴侧接触面

Claims (11)

1.一种尤其用于商用车辆的转向系统，所述转向系统具有基体(2)和保持元件(4)，

其中，所述基体(2)具有基体侧接触面(22)，并且所述保持元件(4)具有保持侧接触面(42)，

其中，所述基体(2)在其第一远端处具有用于可旋转悬挂的轴承区域(24)，

其中，所述基体侧接触面(22)被布置在所述基体(2)的与所述第一远端相反的端部处，

其中，所述保持元件(4)具有用于紧固弹簧元件(9)的紧固部(44)，

a)其中，所述保持元件(4)通过在所述基体侧接触面(22)和所述保持侧接触面(42)之间引入的粘合剂(6)固定或能够固定到所述基体(2)，且/或

b)其中，设置了具有轴侧接触面(82)的轴体(8)，

其中，所述基体(2)通过在所述基体侧接触面(22)和所述轴侧接触面(82)之间引入的粘合剂(6)固定或能够固定到所述轴体(8)，

其中，所述保持元件(4)通过在所述轴侧接触面(82)和所述保持侧接触面(42)之间引入的粘合剂(6)固定或能够固定到所述轴体(8)。

2.根据权利要求1所述的转向系统(1)，

其中，在所述基体(2)和所述保持元件(4)之间、在所述基体(2)和所述轴元件(8)之间以及在所述保持元件(4)和所述轴元件(8)之间，通过所述粘合剂(6)产生或能够产生粘合连接。

3.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述接触面(22、42、82)中的至少一者的粗糙度深度为100至200μm，优选约为150至170μm。

4.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述基体(2)由不同于所述保持元件(4)的材料形成。

5.根据权利要求4所述的转向系统，

其中，所述基体(2)由铝制成，并且

其中，所述保持元件(4)由塑料或钢制成。

6.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述基体侧接触面(22)和所述保持侧接触面(42)具有不同的尺寸，使得所述保持元件(4)能够固定在所述基体(2)和/或所述轴体(8)上的多个不同位置处。

7.根据权利要求6所述的转向系统，

其中，所述基体侧接触面(22)大于所述保持侧接触面(42)，

其中，所述基体侧接触面(22)的高度和/或宽度是所述保持侧接触面(42)的相应的高度和/或宽度的1.2至4倍，有利地为1.5至2.5倍。

8.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述基体(2)具有基体侧接合部(26)，所述基体侧接合部相邻于所述基体侧接触面(22)或位于所述基体侧接触面(22)的区域中，

其中，所述保持元件(4)具有保持侧接合部(46)，所述保持侧接合部相邻于所述保持侧接触面(42)或位于所述保持侧接触面(42)的区域中，

其中，在所述基体侧接合部(26)和所述保持侧接合部(46)之间，能够产生优选直接的形状配合，所述形状配合在至少两个方向上固定所述基体(2)和所述保持元件(4)以防止相对彼此的位移。

9.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述粘合剂(6)是双组分粘合剂。

10.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述基体侧接触面(22)和所述保持侧接触面(42)是弯曲的。

11.根据前述任一项权利要求所述的转向系统，

其中，所述基体侧接触面(22)和/或所述保持侧接触面(42)被形成为圆柱体的圆周表面的部分表面，并且围绕所述圆柱体的轴线跨越至多180°的圆弧角，有利地跨越至多170°的圆弧角。

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