专利名称：：气动悬架波纹管的制作方法气动悬架波纹管本发明涉及用于气动悬架/弹簧的气动波纹管、气动悬架/弹簧和车轴系统以及气动波纹管的制造方法。通常，商用车辆的机动轴具有轴体，该轴体通过至少一个纵向摆臂在一端形成轴单元，因而可动地结合在车架上并且由气动悬架相对于车架支撑着，其中的气动悬架设置在轴体和纵向摆臂的交叉区域之上或之后。气动悬架包括设置在盖与底板之间的气动波纹管，其中柱塞设置在气动波纹管上，用于使气动波纹管与轴单元之间机械结合。气动波纹管的轴侧区与柱塞连接，柱塞的外表面用作气动波纹管的巻动表面，因而保证在柱塞上下运动的操作期间气动波纹管被引导着运动。但是，这种气动悬架只能有限地适用于起重机和有轨货载，因为由于轴的重量，气动波纹管不需要任何其它的固定装置就完全巻起，然后悬吊在车辆之下，从而产生了相对于气动波纹管内的环境的真空。当车辆降低时，就有气动波纹管可能向内折断和/或向着柱塞倾斜和/或折断因而不能巻置于柱塞上的风险，这将会导致损坏。因此，为了克服这一问题，要基于与车架连接的张紧装置和/或安全装置对起重机和有轨货载中的气动悬架的弹性行程按照常规进行限制，和/或使用分立的柱塞。可选的是，气动悬架也可以设计成使气动悬架可拆卸地与车架连接。在借助于重调整装置对拖车进行起重机装载时，气动悬架脱离车架，盖和悬架波纹管通过重调整装置相对于柱塞固定在预定位置，因而，悬架波纹管将巻置于柱塞上和/或保持在解巻状态。本发明的目的是提供一种适用于以简单方式进行车辆的起重装载的气动悬架。上述目的通过权利要求1所述的气动波纹管、权利要求14所述的气动悬架、权利要求16所述的车轴系统以及权利要求17所述的气动波纹管制造方法来实现。优选实施例是从属权利要求的方案。按照本发明，提供一种可用于气动悬架的气动波纹管，其中，-处于基本状态时所述气动波纹管的轴侧区具有预成形的适配形状，-所述适配形状设计成使所述轴侧区可以置于柱塞的突起上，以及-所述轴侧区设计成当所述轴侧区移向所述气动波纹管的架侧区时，所述轴侧区呈现适配形状。优选的是，所述轴侧区随着移向所述气动波纹管的架侧区而基本上一直呈现适配形状。按照本发明，气动波纹管的基本状态是指没有外界的外力(例如张力、推力和/或剪切力)作用于气动波纹管上时所处的状态。具体而言，气动波纹管的基本状态是指气动波纹管的如下状态例如，当安装在气动悬架中的气动波纹管一旦由于压縮空气而充气，然后从气动悬架中释放压縮的空气，即大气压又占据气动悬架内部。在基本状态下，充气之后除了其自身重量之外没有另外的力施加给气动悬架。气动波纹管也可以具有操作状态。操作状态是指例如气动悬架以常规方式设置时的状态(例如，其中气动波纹管的内部压力不同于大气压)。例如，当车辆以常规方式使用时，就会出现操作状态。操作状态也可以是气动波纹管放气时所处的状态，例如，当上面设有气动悬架的拖拉机拖车等装置停泊了很长一段时间时。在此情况下，大气压占据气动波纹管内部，就像基本状态一样，但是已经至少短暂地施加了力(即车架的部分重量，可能包括荷载)。在气动波纹管的操作状态下，气动悬架长度通常小于气动波纹管处于基本状态时的气动悬架长度。此外，气动波纹管可以具有荷载状态，例如当车辆通过起重机装载到货车上时，就出现了所述的荷载状态。即，轴单元由气动悬架悬吊起来。在气动波纹管的荷载状态下，沿着悬架中线测量时，气动悬架通常比气动波纹管处于基本状态时更长。如果在气动波纹管处于操作状态时以很高的内部压力作用于气动悬架，则气动悬架也可能具有与气动波纹管处于荷载状态时相同的尺寸。例如，当气动波纹管脱离柱塞(即，气动波纹管被单独支撑)时，气动波纹管也可以处于基本状态。当上面设有气动悬架的拖车装载到货车、渡船等上时，气动波纹管在通过底盘(即车架)将拖车升起时由于轴的重量而基本上完全延伸。当拖车放置在货车和/或渡船上之后，气动波纹管被具体设计成恢复到升起之前所处的状态。例如，这个状态可以是基本状态(尤其是当气动波纹管被折断时)，和/或这个状态可以是偏离基本状态的状态(例如当内部压力作用于气动波纹管时)。轴侧区的适配形状优选设计成使气动波纹管在轴侧区移向架侧区时一直巻置于柱塞上。换句话说，在拖车被装载到货车和/或渡船上同时被升起时，气动波纹管可以基本上完全延伸。如果拖车放置在货车和/或渡船上，则尽管气动波纹管中为低的内部压力，但气动波纹管也会巻置于柱塞上。气动波纹管的倾斜和/或折断由气动波纹管的适配形状来防止。具体而言，即使当气动波纹管由于低的内部压力已向内折时，气动波纹管也会在柱塞上巻动。因此，本发明的优点在于，不必限制装载时的最大回跳间隙(例如，基于作为优选的夹紧装置和/或张紧装置的制动器线缆)。具体而言，其优点还在于，不必将柱塞设计成分立状态。相反，本发明的气动波纹管容易地解决了现有技术的问题。本发明有利于保证由于气动波纹管的轴侧区的形状记忆，气动波纹管巻置在柱塞的外周上，即气动波纹管接触柱塞的外周。按照本发明，形状记忆意味着当气动波纹管的轴侧区移向气动波纹管的架侧区时，气动波纹管的轴侧区一直试图首先呈现适配形状。适配形状优选设计成，在气动波纹管随着轴侧区移向架侧区而基本上完全延伸之后，轴侧区将呈现适配形状。换句话说，气动波纹管可以基本上完全延伸和/或伸展。但是，由于气动波纹管的轴侧区的形状记忆，当来自外界的荷载施加在气动悬架上时，轴侧区基本上呈现适配形状，并且，即使当内部为相对真空时，气动波纹管也会沿着柱塞巻置。因此，有利地防止了不希望出现的气动波纹管的倾斜和/或折断。由于气动波纹管的基本完全延伸(即，当气动悬架基本上延伸至其最大可能长度时)，处于基本完全延伸状态的轴侧区也可能不呈现适配形状。但是，当气动悬架在荷载之下时(即，当气动悬架的长度缩短时)，由于轴侧区的形状记忆，轴侧区首先恢复适配形状，然后气动波纹管因此而巻置于柱塞的外侧上。所述适配形状更优选设计成基本上绕着柱塞上的突起的一端延伸。因此，气动波纹管的轴侧区基本上完全接触突起；气动波纹管的轴侧区至少与突起的顶部和/或端部接触，并且优选也至少稍微地与围绕着突起的顶部和/或端部和/或自由端部区的表面接触。换句话说，气动波纹管的轴侧区的适配形状至少在一些区域上接触柱塞内侦lj(优选围绕着突起的顶部和/或端部)，并且也至少在一些区域上接触柱塞外侧。这里，柱塞外侧是指该柱塞背向着柱塞纵轴的那一侧(S卩，基本上接触外界)。柱塞内侧是指该柱塞面向着柱塞纵轴的那一侧。例如，如果在装载时气动波纹管完全延伸，适配形状可能不再绕着突起延伸，而只是在至少一些区域上置于柱塞内侧。气动波纹管的轴侧区(其在基本状态时具有适配形状)，可以与柱塞上的突起相距一段距离，例如，位于突起的端部和/或顶部之前。但是，如果气动波纹管的架侧区受迫和/或移向气动波纹管的轴侧区，然后，由于形状记忆，气动波纹管的轴侧区的适配形状又首先重建，此后轴侧区按照其适配形状基本上绕着柱塞上的突起延伸。接着，随着轴侧区进一步移向架侧区，气动波纹管沿着柱塞巻曲。具体而言，气动波纹管的轴侧区的适配形状沿着柱塞上的突起的内侧同时至少部分地沿着柱塞外侧延伸。因此，在其适配形状时，气动波纹管的轴侧区与柱塞上的突起相适应，其中轴侧区按照适配形状与柱塞内侧接触，并且向着柱塞上的突起的端部延伸，同时向着柱塞外侧上的气动悬架的轴侧支架延伸。气动悬架的轴侧支架可以随着拖车的不同而置于不同的位置。轴侧支架可以是柱塞底座或气动悬架托架。例如，气动悬架托架可以设置在轴单元的摆臂上。在本专利申请中，气动波纹管的轴侧区是指气动波纹管借助于柱塞和任选其它定位装置与气动悬架的轴侧支架连接的端部区(即，气动悬架位于柱塞上的那个区)。气动波纹管的架侧区是指气动波纹管借助于盖和任选其它连接装置与车架连接的那个区。随着气动波纹管的架侧区移向气动波纹管的轴侧区，气动波纹管在柱塞外周上向轴巻曲。因此，用数学描述的话，所述气动波纹管的横截面具有最低点。这一最低点出现在轴侧区的适配形状的最高点的轴侧一随着气动波纹管的架侧区移向气动波纹管的轴侧区一并且所述最低点随着上述移动而移向轴。同样地，柱塞上的突起具有最高点，并且气动波纹管的轴侧区的适配形状在这个最高点的内侧和外侧都与柱塞上的突起接触。所述轴侧区优选基本上具有S形横截面。S形横截面在这里形成适配形状的最高点和气动波纹管的最低点。此外，所述轴侧区优选具有比气动波纹管的其它部分更大的壁厚。具体而言，所述适配形状具有比气动波纹管的其它部分更大的壁厚。所述气动波纹管优选设计成多层。所述轴侧区更优选用织物层(例如，金属织品和/或塑料和/或纺织织物层)强化，优选至少在适配形状的区中强化，其中织物层也可以延伸超出适配形状区。此外，其它的织物层也可以布置在适配形状区中。所述气动波纹管更优选至少在一些区域用织物层和/或强化层强化以提高所述气动波纹管的径向硬度。这些织物层优选布置在与所述轴侧区相隔一段距离的所谓的气动波纹管中央区中。具体而言，这些织物层是封闭的圆柱段，它们埋在气动波纹管中并且高度为大约lcm直至中央区的宽度，优选为大约3cm至大约8cm，更优选为大约5cm。所述气动波纹管优选由可恢复材料制成。具体而言，所述气动波纹管由在轴侧区具有形状记忆的材料制成，从而在气动波纹管基本上完全延伸继而压縮气动波纹管之后又恢复适配形状。所述气动波纹管更优选由橡胶或具有可比较材料特性的弹性体材料制成。所述轴侧区更优选具有一区域，所述区域设计成使所述气动波纹管可通过夹持部件与所述柱塞连接。金属环优选结合在所述轴侧区中。具体而言，用金属制成的环结合在所述气动波纹管中位于所述气动波纹管的轴侧端。本发明的另一方面提供一种具有柱塞和本发明气动波纹管的气动悬架。所述气动悬架的柱塞优选一体设计而成。本发明的另一方面提供一种具有刚性轴体的机动轴系统，其中至少一个本发明的气动悬架设置在所述轴体上。按照本发明的另一方面，提供一种气动波纹管的制造方法，所述方法包括以下步骤-预制所述气动波纹管；-根据适配形状成形所述气动波纹管的轴侧区；以及-最后制成所述气动波纹管。下面基于附图更详细地说明本发明的优选实施例，附图中图1显示了例如现有技术中已知的气动悬架的示意性剖视图2显示了本发明优选实施例的至少一些区域中，气动悬架的部分区域的示意性剖视图3显示了本发明优选实施例的至少一些区域中，气动波纹管的示意性剖视图。图1显示了例如现有技术中已知的气动悬架/弹簧110。气动悬架110包括柱塞112和气动波纹管114。该气动悬架具有架侧部分(即，部分116)和轴侧部分(即，区118)，同时在架侧部分116之间设有中间区117。这个中间区也可以称为中央区。架侧部分116由盖120封闭。例如，盖120可以与拖车的车架(图未示)连接。轴侧部分118通过夹持部件122与柱塞112连接。夹持部件122优选通过连接装置124(具体而言是螺杆和螺母124)与柱塞112连接(优选通过螺纹连接)。具体而言，气动波纹管114的轴侧区118的端部区126位于夹持部件122与柱塞112之间，从而将气动波纹管114的端部区126夹持在夹持部件122与柱塞112之间。这就确保了气动波纹管114与柱塞112之间紧密而又能松开的连接。柱塞112是例如用于常规气动悬架110中的常规柱塞。气动波纹管114也是例如用于常规气动悬架110中的常规气动波纹管，其中气动波纹管114可以容易地从柱塞112上拆除(例如，通过至少部分地拧松螺杆和螺母124并且使夹持部件122离开柱塞112—段距离)。因此，气动波纹管114的端部区126不再被夹持于夹持部件122和柱塞112之间，具体而言，就可以拆除原来那个气动波纹管114而替换成新的气动波纹管114。图2显示了气动悬架/弹簧10的部分区域的示意性剖视图，其中气动悬架10的左半侧对应于常规气动悬架，气动悬架10的右半侧按照本发明的优选实施例设计。因此，气动悬架IO的左半侧所使用的附图标记与图1中所使用的附图标记相同。气动悬架10的右半侧包括柱塞12，柱塞12上设置有气动波纹管14。气动波纹管14具有架侧区(即部分16，如图3所示)和轴侧区(即部分18)。气动波纹管14的架侧区16也是由盖20(如图3所示)封闭并且通过夹持部件22与柱塞12连接，其中夹持部件22通过连接装置24(例如螺杆和螺母24)与柱塞12连接。气动波纹管14的端部区26被夹持在夹持部件22和柱塞12之间，因此确保气动波纹管14牢靠地连接至柱塞12。气动波纹管14的轴侧区18还具有适配形状28。轴侧区18的适配形状28设计成使轴侧区18基本上接触柱塞12上的突起30。换句话说，气动波纹管14的轴侧区18的材料基本上具有完整形状记忆，即将轴侧区18制成预定形状(也就是适配形状28)，其中轴侧区18由于施加到气动波纹管14上的外力而可以偏离适配形状。由于轴侧区18的适配形状28的形状记忆，在上述力被消除之后，轴侧区18基本上恢复适配形状28，即轴侧区18又基本上接触柱塞12上的突起30。此外，图2显示了突起30的顶部32。如果从数学上描述表征着该剖视图中柱塞12的表面34的曲线，则突起30的顶部32相当于这条曲线的峰。优选的是，轴侧区18的适配形状28至少在从突起30的起始点36直至顶部32这一区域上与该柱塞接触。如图2所示，适配形状28也可以在超出顶部32处与该突起接触，即适配形状28从突起30的起始点36开始以及在超出其顶部32处都与柱塞的表面34接触。在图2所示的气动悬架10的状态下，气动波纹管14至少部分地巻置于柱塞12的表面34上。换句话说，气动波纹管14的表面38与柱塞12的表面34至少在一些区域上相互接触。此外，如果图2所示的部分在数学上由气动波纹管14的表面38来描述，则表面38具有该剖视图中的最低点40。这里，最低点40位于柱塞12的突起30的顶部32的轴侧。如果沿着牵引方向42向气动波纹管14施加力(例如，通过使气动波纹管14的架侧区16背离着气动波纹管14的轴侧区18移动)，则气动波纹管14在柱塞12上巻动并且最低点40沿着牵引方向42从拖车(图未示)的轴(图未示)移向车架(图未示)。但是，如果逆着牵引方向42向气动波纹管14施加力(例如，通过使气动波纹管14的架侧区16向着气动波纹管14的轴侧区18移动)，则气动波纹管14的最低点40移向拖车的轴，其中气动波纹管14在柱塞12上巻动。例如，在将具有气动悬架IO的拖车装载到货车上时，向气动波纹管14施加力(例如平行于牵引方向42)，因而气动波纹管14完全延伸，即具体而言由于轴的重量而伸展。因此，在装载拖车时，气动波纹管14延伸至其最大长度，其中所述轴优选由气动悬架固定，因而气动波纹管14基本上完全伸展。在这种情况下，最低点40只是稍微地位于突起30的顶部32的轴侧。但是，最低点40也可以象突起30的顶部32—样远离拖车的轴。在特定情况下，气动波纹管14可以不具有基本完全伸展时的最低点。而是，在没有最低点的情况下，气动波纹管14的轴侧区18直接进入气动波纹管14的其它区。例如，由于气动波纹管14的材料的复位能力，轴侧区18也可以偏离适配形状28，因此，轴侧区18也可以不再接触柱塞12上的突起30(例如，在突起30的顶部32的周围)。另一方面，气动波纹管14也可以不均匀地伸展。因此，从横截面上看时，气动波纹管14的一侧比另一侧长。例如，此时气动波纹管14较短侧的轴侧区18可以具有适配形状28，而较长侧的轴侧区18将会偏离适配形状。如果拖车的车架又放置于所述轴上，即，车架的重量将气动波纹管14的架侧区逆着牵引方向42压向所述轴，则气动波纹管14的轴侧区18又首先呈现适配形状28。此外，当气动波纹管14的架侧区16又移向轴侧区18(或换句话说，轴侧区18移向架侧区16)时，则气动波纹管14沿着柱塞12的表面34巻置在柱塞12的突起30上。因此，气动波纹管14的轴侧区18的适配形状28确保气动波纹管14不会折断，而是沿着柱塞12巻曲。这里，由于即使当气动波纹管14基本上完全延伸时气动波纹管14也会基于气动悬架10的压縮而巻置在柱塞12上，因此能容易地确保拖车的装载。具体而言，防止轴侧区18朝着突起30折断，并且因此保证气动波纹管14的巻曲。图3显示了气动波纹管14和114，其中左半侧显示了如图2所示的气动波纹管114的常规实施例，右半侧显示了按照本发明优选实施例的气动波纹管14的设计。气动波纹管14的架侧区16由盖20封闭。气动波纹管14的轴侧区18具有适配形状28，其中适配形状2S设计成使气动波纹管14的轴侧区18至少在一些区域上与突起30接触(如图2所示)。图3中示出的气动波纹管14也处于基本位置(即气动波纹管14的基本状态)，也就是说，没有外部张力或约束力、推力或剪切力作用于气动波纹管14上。因此，图3中气动波纹管14的视图对应于例如当气动波纹管14未连接柱塞12时气动波纹管14所呈现的形状。因此，例如当气动波纹管14放置和/或支撑在桌面上或地上时，气动波纹管14呈现基本位置。此外，处于基本位置的气动波纹管H沿着轴向44的长度不必对应于气动波纹管14的最大长度。而是，例如，气动波纹管14的最大长度可以大于处于基本位置的气动波纹管14的长度(例如如果气动波纹管14在装载时沿着轴向44伸展，其中具体而言在该状态下轴侧区18的形状可以偏离适配形状28)，又例如，轴侧区18的形状可以与常规气动波纹管114的轴侧区118的形状相同。具体而言正如以下情况，例如当拖车从马路上装载到货车上时，气动波纹管14由于轴(图未示)的重量而基本上伸展至最大程度。当装载完毕，即车架(图未示)由于车架的重量将气动波纹管14的架侧区16压向所述轴时，在气动波纹管14沿着柱塞12的表面34在突起30上进一步巻曲之前，轴侧区18首先恢复适配形状28。这就确保轴侧区18不会折断和/或倾斜，并且确保气动波纹管14在柱塞12上巻动。因此，按照本发明，获得了一种不需要设计复杂的柱塞12(例如设计成两部分柱塞或可动柱塞)就能装载拖车的简单方法。优选的是，在支撑所需巻曲行为的中央区17中(具体而言在具有较大外径的气动波纹管14中)，通过加入布置在气动波纹管区域上(优选沿径向)的织物层29来额外强化气动波纹管14。织物层也可以是一个或多个径向外环的形式，这些外环相互隔开一段距离或者也可以布置成相互直接接触。这些外环也可以通过布置在气动波纹管材料中或者应用于气动波纹管材料的内表面或外表面的内插强化层和/或织物层来形成。但是，强化效果也可以仅通过气动波纹管材料的适当结构(例如，以皱折管形式)来实现，而不必需要这些区域中的额外强化层。从这一点而言，在强化区中的气动波纹管材料和/或其壁厚可以保持不变或者甚至是按照预定方式变化。因此，可以想到的结构是设计如下的区域它们向着外侧和/或向着内侧弯曲，或者在气动波纹管的横截面上呈正弦状并且绕着气动悬架纵轴以环的形式延伸一要么相互接触或一个进入另一个之中，要么相互隔开。这样的强化区也可以具有前述的在气动波纹管材料之中或之上的额外强化层。附图标记列表<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>28适配形状29织物层区和/或强化区30突起32突起的顶部34柱塞的表面36起始点38气动波纹管的表面40最低点42牵引方向44轴的纵向110气动悬架112柱塞114气动波纹管116架侧区117中央区118轴侧区120盖122夹持部件124连接装置/螺杆和螺母126端部区权利要求1.一种用于气动悬架(10)的气动波纹管(14)，其中，-处于基本状态时所述气动波纹管(14)的轴侧区(18)具有预成形的适配形状(28)，-所述适配形状(28)设计成使所述轴侧区(18)可以置于柱塞(12)的突起(30)上，以及-所述轴侧区(18)设计成当所述轴侧区(18)移向所述气动波纹管(14)的架侧区(16)时，所述轴侧区(18)呈现适配形状(28)。2.如权利要求1所述的气动波纹管(14)，其中所述轴侧区(18)的适配形状(28)设计成当所述轴侧区(18)移向架侧区(16)时，所述气动波纹管(14)巻置于所述柱塞(12)上。3.如权利要求1或2所述的气动波纹管(14)，其中所述适配形状(28)设计成在所述气动波纹管(14)随着所述轴侧区(18)移向所述架侧区(16)而基本上完全延伸之后，所述轴侧区(18)呈现适配形状(28)。4.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述适配形状(28)或波纹管设计成使所述柱塞(12)的突起(30)的一端(32)基本上绕着一端延伸。5.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述轴侧区(18)基本上具有S形横截面。6.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述轴侧区(18)的壁厚大于所述气动波纹管(14)的其它区。7.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述气动波纹管(14)设计成多层。8.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述轴侧区(18)用纺织层强化。9.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述气动波纹管至少在一些区域用织物层和/或强化层强化以提高所述气动波纹管的径向硬度。10.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述气动波纹管(14)由可恢复材料制成。11.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述气动波纹管(14)由橡胶制成。12.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中所述轴侧区(18)具有一区域(26)，所述区域(26)设计成使所述气动波纹管(14)可通过夹持部件(22)与所述柱塞(12)连接。13.如前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)，其中用金属制成的环结合在所述轴侧区(18)中。14.一种具有柱塞(12)和前面任一项权利要求所述的气动波纹管(14)的气动悬架(IO)。15.如权利要求14所述的气动悬架(IO)，其中所述柱塞一体设计而成。16.—种具有刚性轴体的机动轴系统，其中至少一个如权利要求14或15所述的气动悬架(10)设置在所述轴体上。17.—种气动波纹管(14)的制造方法，包括以下步骤-预制所述气动波纹管(14);-根据适配形状(28)成形所述气动波纹管的轴侧区(18);以及-最后制成所述气动波纹管(14)。全文摘要本发明涉及用于气动悬架(10)的组合式气动波纹管(14)，其中，处于基本状态时气动波纹管(14)的轴侧区(18)包括预成形的适配形状(28)，所述适配形状(28)使轴侧区(18)可以置于柱塞(12)的突起部分(30)上，轴侧区(18)构造成当轴侧区(18)移向气动波纹管(14)的架侧区(16)时，轴侧区(18)呈现适配形状(28)。本发明还涉及使用本发明的气动波纹管的气动悬架、车轴系统以及所述气动波纹管的制造方法。文档编号F16F9/04GK101103211SQ200680002051公开日2008年1月9日申请日期2006年9月1日优先权日2005年9月2日发明者赫尔穆特·霍克申请人:塞夫·霍兰德有限公司