本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置以及用于轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的致動單元。
背景技術(shù):
在商用車輛領(lǐng)域中,特別是對于商用車輛的多軸拖車,自轉(zhuǎn)向軸的使用被廣泛接受。由于自轉(zhuǎn)向軸,在使多軸商用車輛或商用車輛拖車轉(zhuǎn)彎時的輪胎磨損顯著降低,并且其機動性得到改善。由于制造簡單且操作簡單,特別是對于商用車輛的拖車,使用非轉(zhuǎn)向的自轉(zhuǎn)向軸,這意味著不需要控制自轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向運動。所述自轉(zhuǎn)向軸通過作用在車輪輪胎上的側(cè)向力以簡單的方式進入對應(yīng)的正確轉(zhuǎn)向位置。這些也被稱為“摩擦轉(zhuǎn)向軸”。特別是針對快速直線行駛,這種摩擦轉(zhuǎn)向軸需要穩(wěn)定系統(tǒng),使得它們不會意外地震動并危及商用車輛直線行駛時的安全性。這種轉(zhuǎn)向穩(wěn)定系統(tǒng)一方面具有使自轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向臂回到前進位置的功能,另一方面優(yōu)選地必須阻尼轉(zhuǎn)向臂的快速旋轉(zhuǎn)。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù),迄今為止,僅已知如下系統(tǒng):其中復(fù)位和阻尼功能通過必須附接在商用車輛的底盤區(qū)域中的許多不同元件來實現(xiàn)。這會占用非常大的安裝空間,且承受自轉(zhuǎn)向軸的復(fù)位和阻尼的各種子系統(tǒng)的重量很大。此外,由于各種阻尼和復(fù)位系統(tǒng),組裝和維護工作也非常復(fù)雜。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的問題的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置,特別地,該轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置簡單、節(jié)省安裝空間并減輕商用車輛底盤的重量。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的致動單元以及根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置來實現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求揭示了本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征。
根據(jù)本發(fā)明,所述致動單元包括:殼體、第一傳動元件和第二傳動元件,其中,第一傳動元件和第二傳動元件從外部被引入至所述殼體中并且可沿著復(fù)位軸位移,第一傳動元件在第一傳動元件的第一端處與第一壓力元件配合,第二傳動元件在第二傳動元件的第一端處與第二壓力元件(與第一壓力元件分離開)配合,并且第一壓力元件和第二壓力元件設(shè)置在所述殼體內(nèi)并且受到復(fù)位裝置沿著所述復(fù)位軸作用的復(fù)位力。致動單元優(yōu)選地設(shè)計為沿兩個方向作用的壓力缸,其中,第一傳動元件和第二傳動元件可優(yōu)選地被認(rèn)為是氣缸的相應(yīng)壓力傳遞元件或力傳遞元件。致動單元的殼體優(yōu)選地相對于商用車輛底盤的軸元件固定地定位設(shè)置。致動單元的殼體優(yōu)選地被設(shè)計成基本上或主要為圓柱形并且為中空體形式,其中,第一傳動元件優(yōu)選地突出到中空圓柱形殼體的第一端中,并且第二傳動元件突出到殼體的對應(yīng)的相對端部。為此,殼體優(yōu)選地包括相應(yīng)的開口,其特別優(yōu)選地在其開口剖面中對應(yīng)于第一傳動元件和第二傳動元件的經(jīng)由開口被推動的相應(yīng)部分的各自外部幾何形狀。在優(yōu)選地設(shè)置在殼體中的第一端上,第一傳動元件和第二傳動元件各自包括壓力元件或者與壓力元件接觸或與壓力元件配合,壓力元件優(yōu)選地完全布置在殼體的內(nèi)部。在這種情況下,第一傳動元件可以優(yōu)選地被固定到第一壓力元件上,以抵消相對于第一壓力元件的橫向移動,并且由此可以在某種程度上相對于第一壓力元件樞轉(zhuǎn)。類似地,第二傳動元件優(yōu)選地被固定以防止特別是沿著復(fù)位軸的橫向移動,并且被固定在第二壓力元件上,以便在一定角度范圍內(nèi)可樞轉(zhuǎn)。由于第一傳動元件和第二傳動元件在各自壓力元件上的可樞轉(zhuǎn)性,特別可以實現(xiàn)的是,在傳動元件與底盤的其他系統(tǒng)(特別是轉(zhuǎn)向桿)的組合進行輕微擺動的情況下,會平衡所述移動,并且在致動單元的殼體中不會發(fā)生壓力元件的卡住。另外,在致動單元的殼體的內(nèi)部設(shè)置有復(fù)位裝置,其作用在兩個壓力元件上,以將壓力元件彼此間隔開。在這種情況下,從復(fù)位裝置傳遞到壓力元件的力基本上沿著復(fù)位軸作用。在特別優(yōu)選的情況下,如果第一壓力元件與第一傳動元件一起沿著復(fù)位軸位移到致動單元的殼體中,則復(fù)位裝置以與所述位移方向相反起作用的力作用在第一壓力元件上,以使第一壓力元件和第一傳動元件再次朝向殼體的端面位移。復(fù)位裝置的所述功能特別是用于將商用車輛的轉(zhuǎn)向重新設(shè)置到空擋或靜止位置。在這種情況下,復(fù)位裝置支撐在相對的壓力元件上,它的一部分支撐在殼體的端面的區(qū)域中的內(nèi)壁上。
在優(yōu)選的實施方案中,所述復(fù)位裝置處于預(yù)加負(fù)荷下,以使第一壓力元件與第二壓力元件分隔開,其中所述傳動元件和/或壓力元件中的至少一者支撐在所述殼體上和/或支撐在相對于所述殼體基本上固定地定位設(shè)置的止動件上。為了始終確保致動單元使自轉(zhuǎn)向軸進入空擋位置,即,換言之,前進位置,優(yōu)選的是,復(fù)位裝置在預(yù)加負(fù)荷下被設(shè)置在殼體中。在這種情況下,在靜止位置處,復(fù)位裝置總是將致動單元的第一壓力元件和第二壓力元件壓向設(shè)置在殼體的端面處的殼體的內(nèi)壁。在致動單元的任何操作狀態(tài)下,優(yōu)選地,至少一個壓力元件被支撐在殼體的內(nèi)壁上?;蛘邇?yōu)選地,壓力元件中的一個支撐在一部分支撐在具有配合幾何形狀的止動件上的相鄰傳動元件上。優(yōu)選地,止動件設(shè)置在殼體上或設(shè)置在底盤的相對于殼體固定地定位設(shè)置的部件上。因此,止動件和/或殼體的內(nèi)壁有利地限制壓力元件和傳動元件的組合在相應(yīng)的第一方向或第二方向上位移的能力。
所述復(fù)位裝置優(yōu)選地包括彈簧元件和/或流體。布置在第一壓力元件和第二壓力元件之間并被其支撐的彈簧元件(優(yōu)選地,為盤簧形式)的優(yōu)點在于:即使在商用車輛的氣動系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)故障的情況下,復(fù)位力也會被施加在第一壓力元件和/或第二壓力元件和各自連接的傳動元件上,從而使自轉(zhuǎn)向軸進入相應(yīng)的前進位置。流體優(yōu)選為可壓縮流體,例如壓縮空氣。使用流體的優(yōu)點在于:一方面可以調(diào)節(jié)有效的復(fù)位力,另一方面可以減輕致動單元的重量。因此,根據(jù)對致動單元的需求,在本發(fā)明的背景下,在使用彈簧元件作為復(fù)位裝置的較高安全性要求的情況下,且在對重量節(jié)省要求特別高的情況下,可以專門使用諸如壓縮空氣等流體作為復(fù)位裝置。在特別的優(yōu)選實施方案中,彈簧元件和流體也可以組合地用作復(fù)位裝置,兩者均設(shè)置在殼體的內(nèi)部,同時作用在第一壓力元件和第二壓力元件上。在這種情況下,彈簧元件可以適當(dāng)?shù)爻叽缱冃?,以便僅在氣動系統(tǒng)故障的情況下提供最小復(fù)位力,而在商用車輛的正常操作期間,復(fù)位力主要由流體施加。液壓流體也可以用作流體,其以相同的壓力儲存在致動單元的殼體的適當(dāng)液壓系統(tǒng)以及商用車輛的相應(yīng)液壓系統(tǒng)中。與空氣相比,當(dāng)流過孔和閥時,液壓流體具有優(yōu)選的高流體摩擦,從而能夠改善運動的阻尼。
第一傳動元件優(yōu)選地包括設(shè)置在所述殼體外側(cè)且被設(shè)計成在第一方向上沿著所述復(fù)位軸向轉(zhuǎn)向桿傳遞力的第一配合部,并且第二傳動元件優(yōu)選地包括設(shè)置在所述殼體外側(cè)且被設(shè)計成在第二方向上沿著所述復(fù)位軸向轉(zhuǎn)向桿傳遞力的第二配合部。第一配合部和第二配合部優(yōu)選是固定至各自傳動元件上的元件或者是與傳動元件一體地實現(xiàn)的突起,其適于在每種情況下沿至少一個方向向轉(zhuǎn)向桿間接地或直接地傳遞力。在這種情況下,第一配合部優(yōu)選地僅沿第一方向傳遞力。第二配合部優(yōu)選地僅沿第二方向傳遞力。在這種情況下,第一方向和第二方向均優(yōu)選地平行于復(fù)位軸并且彼此反向地延伸。換言之,第一配合部被設(shè)計成使轉(zhuǎn)向桿在與第一傳遞元件的第一方向相反的方向上位移,從而將壓力元件壓靠在復(fù)位裝置上,由此將復(fù)位力從復(fù)位裝置朝向轉(zhuǎn)向桿傳遞。與此類似,第二配合部被設(shè)計成將轉(zhuǎn)向桿相對于第二方向的位移運動傳遞到第二傳動元件和壓力元件,從而將復(fù)位裝置的復(fù)位力沿第二方向傳遞到轉(zhuǎn)向桿。取決于其中轉(zhuǎn)向桿沿著復(fù)位軸相對于致動單元的殼體位移的方向,第一配合部或第二配合部優(yōu)選地經(jīng)由壓力元件和相應(yīng)的傳動元件將相應(yīng)的復(fù)位力從復(fù)位裝置傳遞到轉(zhuǎn)向桿。
第一配合部優(yōu)選地被設(shè)計成不與第一方向相反地向所述轉(zhuǎn)向桿傳遞力,和/或第二配合部優(yōu)選地被設(shè)計成不與第二方向相反地向所述轉(zhuǎn)向桿傳遞力。換言之,轉(zhuǎn)向桿或適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在轉(zhuǎn)向桿上的適配元件或力傳遞元件可以沿第一方向朝向第一傳動元件自由移動。同樣地,轉(zhuǎn)向桿或適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在轉(zhuǎn)向桿上的適配元件可以在第二方向上朝向第二傳動元件自由移動。第一配合部和第二配合部的所述設(shè)計確保了在轉(zhuǎn)向桿沿著第一方向進行轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)的情況下,只有第二配合部傳遞力,并且在轉(zhuǎn)向桿在第二方向上進行偏轉(zhuǎn)的情況下,只有第一配合部向轉(zhuǎn)向桿傳遞相應(yīng)的復(fù)位力。在這方面應(yīng)該理解,在每種情況下,第一方向和第二方向相對于致動單元的殼體的相對移動被限定。
另外,第一配合部和/或第二配合部在各自傳動元件上的位置優(yōu)選地可調(diào)節(jié),并且優(yōu)選地通過形狀鎖定和/或力鎖定來固定。由于第一配合部和/或第二配合部在致動單元的各自傳動元件上的位置的可調(diào)節(jié)性,因此商用車輛的底盤的幾何形狀以及可能產(chǎn)生的容限可以被調(diào)節(jié)。在第一優(yōu)選的實施方案中,傳動元件優(yōu)選地包括外螺紋,各自相應(yīng)的配合部被擰在其上,該配合部例如包括內(nèi)螺紋和相應(yīng)的鎖緊螺母,并且可以通過形狀鎖定和力鎖定而固定在特定位置處。在可替換的優(yōu)選實施方案中,配合部為環(huán)的形式,其可以被夾持元件夾持到各自傳動元件上。特別優(yōu)選地,可以在傳動元件上設(shè)置合適的突起,其標(biāo)識用于固定配合部的優(yōu)選安裝位置,并且確保配合部在傳動元件上的形狀鎖定定位,同時使致動單元能夠進行簡單組裝。
特別地,優(yōu)選地,在所述致動單元的殼體中形成腔室,其中,第一壓力元件將所述腔室分成第一容積和第二容積,第二壓力元件將所述腔室分成第一容積和第三容積。腔室優(yōu)選是形成在殼體內(nèi)部的空腔,其中設(shè)置有第一壓力元件和第二壓力元件。在這種情況下,第一壓力元件和第二壓力元件優(yōu)選地設(shè)置在腔室中并且被設(shè)計成將腔室分成第一容積、第二容積和第三容積,其中第一容積、第二容積和第三容積以基本上流體密封的方式彼此分離開?;旧狭黧w密封是指:考慮到腔室的內(nèi)壁和相應(yīng)的壓力元件之間的間隙容限以及設(shè)置在壓力元件中的任何流體阻尼閥,沒有流體可以從第一容積流過第一壓力元件或第二壓力元件進而流入第二容積或第三容積,反之亦然。換言之,第一壓力元件和第二壓力元件優(yōu)選地用作第一容積被設(shè)置在其間的活塞,并且在朝向彼此相對移位的情況下,第一壓力元件和第二壓力元件各者在壓力元件的背向第一容積的那側(cè)使相應(yīng)的第二容積或第三容積露出。
特別地,在所述致動單元的操作期間,優(yōu)選地,第一容積中的壓力比第二容積和第三容積中更高。特別地,在其中使用流體作為復(fù)位裝置的情況下,規(guī)定第一容積中的壓力比第二容積和第三容積中更高。這使得第一容積和第二容積之間或者第一容積和第三容積之間的壓力差能夠?qū)⑾鄳?yīng)的復(fù)位力傳遞到壓力元件。
特別優(yōu)選地,在所述致動單元的操作期間,在第二容積和/或第三容積中存在環(huán)境空氣壓力。為了在致動單元的操作期間確保第一容積和第二容積或第三容積之間的相應(yīng)優(yōu)選的壓力差,環(huán)境空氣壓力優(yōu)選地在第二容積和/或第三容積中提供。在這種情況下,環(huán)境空氣壓力可以利用在殼體的端面中的合適孔進入第二容積和/或第三容積。因此,第一容積中的壓力優(yōu)選地高于環(huán)境空氣壓力。在這種情況下,優(yōu)選地也可以在第一傳動元件和第二傳動元件穿過的殼體壁的開口的區(qū)域中確保環(huán)境空氣會流入和流出第二容積和/或第三容積。
在優(yōu)選的實施方案中,第一壓力元件包括第一隔膜和/或第二壓力元件包括第二隔膜,其中,第一隔膜和/或第二隔膜以流體密封方式設(shè)置或固定在所述殼體的腔室的內(nèi)壁上。作為被設(shè)計成設(shè)置在殼體的腔室中的活塞的壓力元件的替代方案,壓力元件還可以包括隔膜,其優(yōu)選地以形狀鎖定或力鎖定的方式固定到殼體的內(nèi)壁或腔室的內(nèi)壁。由于使用了隔膜,因此可以特別地避免由于沿著腔室的內(nèi)壁滑動并由此摩擦的活塞而出現(xiàn)的摩擦磨損。另外,通過使用隔膜,可以實現(xiàn)比使用在氣缸中滑動的活塞更高程度的流體密封性。因此,致動單元優(yōu)選地被設(shè)計為雙作用隔膜氣缸。致動單元的殼體可以優(yōu)選地作為多個分段來實現(xiàn),其中在每種情況下,隔膜均可以被固定、優(yōu)選地被夾持在各分段彼此抵接的兩個分段的邊界區(qū)域中。
另外,殼體優(yōu)選地包括用于將流體引入至腔室(特別是其第一容積)的入口。在這種情況下,優(yōu)選地將用于連接壓力管線的端口設(shè)置為入口,其包括外螺紋并且與商用車輛上通常使用的氣動壓力管線高度兼容?;蛘邇?yōu)選地,入口也可以作為對應(yīng)的鉆孔來實現(xiàn),并且可以設(shè)置有內(nèi)螺紋或卡口式連接件,從而將相應(yīng)的壓力管線特別簡單且牢固地固定到殼體。特別地,壓力管線優(yōu)選流體地連接到商用車輛的氣動彈簧的空氣波紋管,其中,特別地可以優(yōu)選地進行調(diào)節(jié)以使腔室的第一容積中的空氣壓力適應(yīng)于商用車輛的重量,或適應(yīng)于作用在氣動彈簧上的重量。這是特別優(yōu)選的,因為在商用車輛重量較大的情況下,通常也需要較大的復(fù)位力來克服輪胎在地面上的摩擦力,其中,所述增加的復(fù)位力可以通過致動單元的第一容積中的較高壓力來實現(xiàn)。
另外,第一壓力元件和第二壓力元件優(yōu)選地包括支撐部,其中,優(yōu)選地作為彈簧元件來實現(xiàn)的所述復(fù)位裝置被支撐在這兩個支撐部上。第一壓力元件和第二壓力元件上的支撐部優(yōu)選地作為彈簧板來實現(xiàn),其防止作為彈簧元件來實現(xiàn)的復(fù)位裝置在橫向于復(fù)位軸的方向上滑脫或滑動。支撐部優(yōu)選地作為附加部件設(shè)置在壓力元件上,例如作為具有朝向復(fù)位裝置突出的邊緣的盤形元件,其通過螺栓、螺釘或鉚釘固定到壓力元件上。
另外,根據(jù)本發(fā)明,提供了一種特別是用于商用車輛的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置,其包括:致動單元、轉(zhuǎn)向桿和兩個支柱,其中,所述致動單元包括相對于軸元件固定地定位設(shè)置的殼體,所述致動單元被設(shè)計成在所述轉(zhuǎn)向桿相對于所述軸元件的靜止位置中使兩個支柱受到相同大小的力,并且所述致動單元被設(shè)計成,在所述轉(zhuǎn)向桿從平行于復(fù)位軸的靜止位置偏轉(zhuǎn)的情況下,向所述支柱中的一個比另一個支柱傳遞更大的力。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置優(yōu)選是自轉(zhuǎn)向軸的一部分,轉(zhuǎn)向桿通過其同步兩個車輪懸架的各自轉(zhuǎn)向運動,并且相對于基本上平行于復(fù)位軸的軸元件相應(yīng)地位移。在當(dāng)前情況下,基本上平行于復(fù)位軸是指:由于圓形路徑(其連接點描述了在車輪懸架中的相應(yīng)桿),轉(zhuǎn)向桿還進行橫向于復(fù)位軸的位移,然而,在本發(fā)明的情況下,僅發(fā)生平行于復(fù)位軸的運動。致動單元包括殼體,其優(yōu)選地通過諸如腹板和/或螺栓等合適連接裝置固定到軸元件上,或間接地固定到軸元件上。在這種情況下,第一支柱優(yōu)選地在平行于復(fù)位軸的第一方向上將致動單元的復(fù)位軸力傳遞到轉(zhuǎn)向桿。轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的第二支柱優(yōu)選地設(shè)計成沿著第二方向?qū)?fù)位力從致動單元傳遞到轉(zhuǎn)向桿。支柱優(yōu)選地基本上橫向延伸,特別優(yōu)選地基本上垂直于復(fù)位軸延伸,并且固定到轉(zhuǎn)向桿或傳動元件。
在優(yōu)選的實施方案中,所述致動單元與所述轉(zhuǎn)向桿設(shè)置在所述軸元件的相同側(cè)。這使得能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置和由此商用車輛底盤的特別緊湊的設(shè)計。通過將致動單元設(shè)置成緊靠轉(zhuǎn)向桿,可以優(yōu)選地特別地使用短的因而輕型的支柱,由此可以減輕轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的重量和必要的安裝空間。在特別的優(yōu)選實施方案中,致動單元精確地設(shè)置在轉(zhuǎn)向桿和軸元件之間。這使得致動單元與軸元件的附接區(qū)域以及與設(shè)置在致動單元的傳動元件和轉(zhuǎn)向桿之間的支柱的附接區(qū)域能夠設(shè)計得盡可能短,由此減輕重量。
在轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的優(yōu)選實施方案中,所述致動單元包括腔室,在所述腔室中設(shè)置有流體,使得所述致動單元利用流體摩擦來阻尼所述轉(zhuǎn)向桿相對于所述軸元件的位移。除了提供由致動單元施加的復(fù)位力的基本任務(wù)之外,更優(yōu)選的是,致動單元還阻尼了位移,從而特別地阻尼了轉(zhuǎn)向桿相對于軸元件的位移運動。特別是在商用車輛的快速直線行駛期間,這使得在自轉(zhuǎn)向軸上發(fā)生的振蕩能夠被致動單元有效地阻尼。在這種情況下的優(yōu)點在于:通過使用根據(jù)本發(fā)明的致動單元可以節(jié)省底盤系統(tǒng)上的額外阻尼器。為了在致動單元中和/或在致動單元上限定的流體管線中產(chǎn)生流體摩擦,優(yōu)選地設(shè)置有孔和/或閥,在壓力元件位移的情況下,流體通過它們被迫使進入致動單元的腔室,在其中發(fā)生流體摩擦并因此轉(zhuǎn)向桿的動能轉(zhuǎn)化為熱量。這會發(fā)生轉(zhuǎn)向桿的位移阻尼。特別優(yōu)選地,這種孔或閥設(shè)置在優(yōu)選設(shè)于致動單元的殼體上的入口的區(qū)域中。在轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)的情況下,轉(zhuǎn)向桿優(yōu)選地在致動單元的殼體的腔室中的壓力元件一者的第一方向或第二方向上位移,由此設(shè)置在第一壓力元件和第二壓力元件之間的第一容積減小,設(shè)置在其中的流體經(jīng)由入口從第一容積流出,從而通過相應(yīng)的孔或相應(yīng)的閥,并且發(fā)生流體摩擦。如果商用車輛的轉(zhuǎn)彎結(jié)束,則商用車輛的壓縮空氣系統(tǒng)迫使流體進入第一容積,由此各自先前位移的壓力元件被迫回到其初始位置,在流體經(jīng)由入口的流入期間再次發(fā)生流體摩擦,因此隨著轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置中的能量損失,也會發(fā)生轉(zhuǎn)向軸到靜止位置的位移,這相當(dāng)于系統(tǒng)中潛在的壓力能和動能的阻尼。
在優(yōu)選的實施方案中,所述支柱固定在所述轉(zhuǎn)向桿上,并彼此間隔開,第一支柱配合所述致動單元的第一傳動元件,第二支柱配合所述致動單元的第二傳動元件,所述轉(zhuǎn)向桿在第一方向上從靜止位置的位移迫使第二傳動元件的第二支柱進入所述殼體,并且在所述轉(zhuǎn)向桿在第二方向上從靜止位置位移的情況下,第一支柱迫使第一傳動元件進入所述殼體。換言之,相應(yīng)的傳動元件和與其配合的相應(yīng)支柱之間的配合僅作用于沿著復(fù)位軸或平行于復(fù)位軸的一個方向。以這種方式,取決于轉(zhuǎn)向桿相對于軸元件的偏差的方向,只有一個傳動元件被迫進入致動單元。在這種情況下,優(yōu)選地,僅有固定到經(jīng)受到由支柱施加的力的傳動元件上的壓力元件朝向復(fù)位裝置位移。在該過程中,另一個壓力元件以及因此與其連接的另一個傳動元件被支撐在致動單元的殼體的內(nèi)壁上。特別優(yōu)選地,在這種情況下,第一支柱和/或第二支柱可以經(jīng)由接合接頭或甚至優(yōu)選地通過力鎖定接頭固定到轉(zhuǎn)向桿上。接合接頭的優(yōu)點在于支柱和轉(zhuǎn)向桿之間的接頭強度高且可靠性高。如果需要拆卸轉(zhuǎn)向桿和支柱的接頭,則力鎖定接頭可能是尤其優(yōu)選的。
在可替換的優(yōu)選實施方案中,第一支柱固定到或可以固定到致動單元的第一傳動元件上,第二支柱固定到或可以固定到致動單元的第二傳動元件上,轉(zhuǎn)向桿包括轉(zhuǎn)向側(cè)上的第一配合部和轉(zhuǎn)向側(cè)上的第二配合部,這兩個配合部固定至轉(zhuǎn)向桿或被優(yōu)選地設(shè)置,在轉(zhuǎn)向桿在第一方向上從靜止位置位移的情況下,轉(zhuǎn)向側(cè)上的第二配合部借助第二支柱迫使第二傳動元件進入殼體,并且在轉(zhuǎn)向桿在第二方向上從靜止位置位移的情況下,轉(zhuǎn)向側(cè)上的第一配合部借助第一支柱迫使第一傳動元件進入殼體。作為先前所述實施方案的替換,支柱也因此可以固定到致動單元的傳動元件上,其中代替設(shè)置在傳動元件上的配合部,轉(zhuǎn)向側(cè)上的配合部目前被設(shè)置在轉(zhuǎn)向桿上。所述實施方案的優(yōu)點在于:致動單元與支柱一起可以作為預(yù)組裝單元被提供,并且在將致動單元和轉(zhuǎn)向桿安裝在商用車輛的底盤中之后,轉(zhuǎn)向側(cè)上的配合部可以隨后被固定到轉(zhuǎn)向桿上并且可以被調(diào)節(jié)至轉(zhuǎn)向桿上的正確位置。
特別優(yōu)選地,用于轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的致動單元還包括先前說明的致動單元的優(yōu)選實施方案的特征。
附圖說明
以下參照附圖,在對優(yōu)選實施方案的說明中揭示了本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征。應(yīng)當(dāng)理解,特別是當(dāng)特征的附圖標(biāo)記為相同時,僅在一個或選定實施方案中示出的各別特征也可以用于其他實施方案,并且在相應(yīng)的實施方案中該特征不因技術(shù)原因而被禁止。在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的優(yōu)選實施方案的示意圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的可替換優(yōu)選實施方案。
圖3a示出了處于靜止位置的根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的優(yōu)選實施方案的局部剖面圖。
圖3b示出了處于第一偏轉(zhuǎn)位置的圖3a的優(yōu)選實施方案的局部剖面圖。
圖4a和圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的致動單元的優(yōu)選實施方案,其中,圖4a示出了靜止位置,圖4b示出了第一偏轉(zhuǎn)位置。
具體實施方式
圖1所示的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置包括轉(zhuǎn)向桿6、致動單元4和軸元件10。致動單元4由殼體40、第一傳動元件41、第二傳動元件42以及設(shè)置在殼體40內(nèi)部的復(fù)位裝置7構(gòu)成。為了使從復(fù)位裝置7到傳動元件41、42進行良好的力傳遞,傳動元件41、42各自包括壓力元件43、44。壓力元件43、44優(yōu)選地完全設(shè)置在形成于殼體40中的腔室45內(nèi)。在這種情況下,第一壓力元件43將腔室45優(yōu)選地分成第一容積45a和第二容積45b。與此類似,第二壓力元件44將腔室45優(yōu)選地分成第三容積45c和第一容積45a。第一傳動元件41和第二傳動元件42可以相對于殼體40沿著復(fù)位軸a移動,其中,在第一傳動元件41或第二傳動元件42位移到殼體40中的情況下,在每種情況下,復(fù)位裝置7通過使第一容積變小或通過使第一壓力元件43和第二壓力元件44之間的距離減小而被壓縮。該復(fù)位裝置的所述壓縮會引起從復(fù)位裝置7向壓力元件43、44傳遞的復(fù)位力。由于所述復(fù)位力,致動單元4確保在商用車輛的轉(zhuǎn)向過程或轉(zhuǎn)彎過程結(jié)束之后轉(zhuǎn)向桿6相對于軸元件10的轉(zhuǎn)向偏轉(zhuǎn)返回至轉(zhuǎn)向桿6的靜止位置或空擋位置。優(yōu)選地,使用故障元件71和/或流體72作為復(fù)位裝置7。流體72優(yōu)選為壓縮空氣,這是因為且特別便于提供并且在任何時候均可從周圍環(huán)境或商車車輛的氣動空氣懸架系統(tǒng)獲得,因此非常方便且可重復(fù)使用。為了將腔室45中的第一容積45a連接到商用車輛的壓縮空氣系統(tǒng),殼體40優(yōu)選地包括入口46。壓縮空氣管線可以特別優(yōu)選地通過標(biāo)準(zhǔn)螺紋連接到所述入口46,其中該壓縮空氣管線優(yōu)選地連接到空氣彈簧波紋管并連通設(shè)置在其中的壓縮空氣,從而還為流體72提供依據(jù)商用車輛重量和空氣彈簧中產(chǎn)生的更高或更低的壓力而被調(diào)節(jié)的壓力。第一傳動元件41包括第一配合部41a,第一配合部一方面被設(shè)計成將轉(zhuǎn)向桿的第二方向r2上的位移傳遞給第一傳動元件41,另一方面將作用在傳動元件41上的復(fù)位裝置7的復(fù)位力反過來傳遞給轉(zhuǎn)向桿6。另外,在圖1的優(yōu)選實施方案中被固定至轉(zhuǎn)向桿的第一支柱81用于在傳動元件41和轉(zhuǎn)向桿6之間進一步傳遞力。在這種情況下,第一支柱81和第二支柱82以及第一配合部41a和第二配合部42a位于轉(zhuǎn)向桿和傳動元件41、42上,從而在轉(zhuǎn)向桿6沿第一方向r1或第二方向r2位移的情況下,迫使各自傳動元件41或42進入致動單元4的殼體40中,而各自支柱81、82的各自其他傳動元件41、42允許在轉(zhuǎn)向桿6相對于軸元件10移動的方向上的自由運動。
圖2示出了轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的另一實施方案,其中,與圖1所示的實施方案相比,支柱81、82未固定至轉(zhuǎn)向桿6,而是固定至傳動元件41、42。為了將力從傳遞元件41、42傳遞到轉(zhuǎn)向桿6,反之亦然,該轉(zhuǎn)向桿包括轉(zhuǎn)向側(cè)上的第一配合部61和轉(zhuǎn)向側(cè)上的第二配合部62,其與圖1中的配合部41a和42a的設(shè)計類似,以將力從致動單元4傳遞至轉(zhuǎn)向桿6,反之亦然。
圖3a示出了轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置以及相鄰元件和商用車輛底盤的系統(tǒng)的優(yōu)選實施方案的局部剖面俯視圖。在所示的自轉(zhuǎn)向軸的情況下,前進方向在圖中向上延伸。圖3a示出了靜止位置,即,直線行駛的轉(zhuǎn)向桿6的位置,而圖3b示出了在轉(zhuǎn)彎期間轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置的位置。在圖3a示出的致動單元和轉(zhuǎn)向桿6的前進位置中,第一支柱81和第二支柱82優(yōu)選地受到致動單元4的傳動元件41、42(見圖1或圖4a)的相同力,由此轉(zhuǎn)向軸以及因而商用車輛的車輪也保持在前進位置。在圖3b示出的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定裝置轉(zhuǎn)彎時的位置的情況下,只有第一支柱81配合第一傳動元件41的對應(yīng)的第一配合部41a,而隨著第二支柱82沿著第二傳動元件42自由行進,第二支柱與第二配合部42a間隔開。同時,在致動單元4的腔室中,復(fù)位裝置7相應(yīng)地向左位移并受到力,復(fù)位裝置7的復(fù)位力作用在第一傳動元件41上,進而作用在第一支柱81上。圖4a和圖4b示出了致動單元4處于空擋位置或前進行駛位置以及轉(zhuǎn)彎位置的細(xì)節(jié)。在圖3a和圖3b示出的實施方案中,至少在第一配合部41a或第二配合部42a配合的區(qū)域中,第一傳動元件41和第二傳動元件42優(yōu)選地作為螺桿來實現(xiàn),其中第一配合部41a以及第二配合部42a優(yōu)選地包括可以擰到傳動元件41上并固定(例如緊固)在特定位置的內(nèi)螺紋。這使得利用較少的手動操作能夠調(diào)節(jié)致動單元4及其與轉(zhuǎn)向桿6的配合。
圖4a示出了處于圖3a已經(jīng)示出的前進位置的致動單元4。作為致動單元4的進一步細(xì)節(jié),示出了壓力元件43和44包括第一隔膜43a和第二隔膜44a,并且優(yōu)選地還包括第一支撐部43b和第二支撐部44b。在這種情況下,第一隔膜43a用于將致動單元4的殼體40中的腔室45分為第一容積45a和第二容積45b。第一支撐部43b用于支撐彈簧元件71,其中其包括防止彈簧元件71橫向于復(fù)位軸a滑脫的項圈邊緣。與此類似,第二壓力元件44包括將第三容積45c和第一容積45a分離開的第二隔膜44a。特別優(yōu)選地,第一容積45a經(jīng)由入口46流體地連接到商用車輛的壓縮空氣系統(tǒng)。特別地,在這種情況下,第一容積45a中的壓力優(yōu)選地比第二容積45b和第三容積45c中更高。第一容積45a中的過壓以及彈簧元件71使第一壓力元件43和第二壓力元件44均受到傾向于使兩個壓力元件43、44彼此分開的力。在致動單元4的前進位置中,第一壓力元件43和第二壓力元件44各自支撐在端面上,換言之,這意味著各自支撐在致動單元4的殼體40的圖中左右所示的內(nèi)壁上。換言之,在圖4a所示的實施方案中優(yōu)選地包括彈簧元件71和流體72的復(fù)位裝置7沿第一方向r1作用在第一壓力元件43上和沿第二方向r2作用在第二壓力元件44。在向第一傳遞元件41或第二傳遞元件42的棒狀區(qū)域的過渡區(qū)域中,特別地,第一壓力元件43以及第二壓力元件44各自包括支撐隔膜43a、44a的板狀部。第一隔膜43a以及第二隔膜44a優(yōu)選地由橡膠材料制成。特別地,為了能夠承受作用在致動單元4中的較大力,纖維增強的橡膠材料也可以優(yōu)選地用于此。
圖4b示出了處于其中轉(zhuǎn)向桿6相對于軸元件10(未示出)處于偏轉(zhuǎn)位置的狀態(tài)下的致動單元,其中第二傳動元件42被迫使沿著復(fù)位軸a進入致動單元4的腔室45中。圖中示意性地示出,在這種情況下,一方面環(huán)境空氣流入第三容積45c,以填補由于第二壓力元件44的位移而增加的空間。另一方面,第一容積45a的空間減小,其中那里容納的壓縮空氣通過入口46逸出到商用車輛的壓縮空氣系統(tǒng)中,并且在第一壓力元件43和第二壓力元件44之間的彈簧元件71被壓縮。在圖4b示出的狀態(tài)下,第一壓力元件43被支撐在圖中的致動單元4的殼體40的右側(cè)。一旦復(fù)位裝置7的復(fù)位力克服從轉(zhuǎn)向桿傳遞到第二傳動元件42的力,則第二傳動元件42沿圖中的左方向往回移位,直到最終到達圖4a示出的致動單元的靜止位置。代替圖3a、圖3b、圖4a和圖4b所示的隔膜43a和隔膜44a,壓力元件也可以作為在致動單元4的腔室45的內(nèi)部滑動并因此限定第一容積45a的簡單活塞來實現(xiàn)。
附圖標(biāo)記列表
4致動單元
6轉(zhuǎn)向桿
7復(fù)位裝置
10軸元件
40殼體
41第一傳動元件
41a第一配合部
42第二傳動元件
42a第二配合部
43第一壓力元件
43a第一隔膜
43b第一支撐部
44第二壓力元件
44a第二隔膜
44b第二支撐部
45腔室
45a第一容積
45b第二容積
45c第三容積
46入口
61轉(zhuǎn)向側(cè)上的第一配合部
62轉(zhuǎn)向側(cè)上的第二配合部
71彈簧元件
72流體
81第一支柱
82第二支柱
a復(fù)位軸
r1第一方向
r2第二方向