转向机构的制作方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]通过根据权利要求1的转向机构实现了这个目的。本发明的其他优点和特征在从属权利要求中变得明显。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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Imm?30mm，优选5mm?20mm，最优选约1mm?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Imm?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，Imm?8_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14_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。
[0009]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