轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種尤其是用于商用車輛或多用途車輛的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。它們用于以彈簧加載的方式將車輪安裝在車輛(尤其是商用車輛)的車架上。為了這個(gè)目的，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)具有空氣彈簧的接收部分以及用于樞轉(zhuǎn)地安裝在車架上的區(qū)域。此外，通常設(shè)置有用于接收軸或軸根(axle stub)的區(qū)域。到目前為止，這種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)優(yōu)選制成了單件鑄件或鍛件，其中，必需為各種類型的商用車輛開發(fā)和設(shè)置與底盤區(qū)中的建造空間條件對(duì)應(yīng)并且允許接受必要的負(fù)載的單獨(dú)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中已知的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)僅可以用于一種類型的車輛，因而開發(fā)工作很大。需要改進(jìn)來(lái)使得可以將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于不同類型的車輛中，同時(shí)通過(guò)對(duì)功能進(jìn)行智能分布來(lái)減小轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，其可以用于多種目的并且同時(shí)其重量比現(xiàn)有技術(shù)中已知的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的重量低。
[0004]通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)目的。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和特征在從屬權(quán)利要求中變得明顯。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，所述轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括臂和支撐元件，其中所述支撐元件具有支撐區(qū)域和支撐側(cè)配合區(qū)域并設(shè)計(jì)為單件，其中所述臂具有臂側(cè)配合區(qū)域，其中第一配合部件設(shè)置在臂側(cè)配合區(qū)域上，所述配合部件能夠與設(shè)置在所述支撐側(cè)配合區(qū)域上的第二配合部件配合或連接，其中所述支撐區(qū)域具有用于固定空氣彈簧波紋管或空氣波紋管的固定部和滾動(dòng)面。轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的臂優(yōu)選為底盤的牽引臂的稍長(zhǎng)的部分，其基本上在車輛的縱向方向上延伸。通常，臂在其第一遠(yuǎn)端處固定在車輛的框架上以防止相對(duì)于車輛平移運(yùn)動(dòng)并且繞著橫向于車輛的縱向方向取向的軸樞轉(zhuǎn)地安裝。臂在與第一端相對(duì)的其遠(yuǎn)端處具有臂側(cè)配合區(qū)域。另外，轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)包括形成為與臂分開的部件的支撐元件，其因而可以單獨(dú)地安裝和拆卸。支撐元件具有支撐區(qū)域，該支撐區(qū)域優(yōu)選接管空氣彈簧的柱塞的功能，為了這個(gè)目的，其具有固定部和滾動(dòng)面。固定部特別用于固定空氣波紋管，特別優(yōu)選通過(guò)夾緊(例如，通過(guò)固定在支撐區(qū)域的固定部上的夾固板)。支撐區(qū)域的滾動(dòng)面優(yōu)選為支撐區(qū)域的側(cè)表面或外表面，其具有鞍形曲線和同向曲線。支撐區(qū)域的滾動(dòng)面與柱塞的滾動(dòng)面相似，用于在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的操作過(guò)程中支撐空氣波紋管，其中優(yōu)選與空氣彈簧接觸的所有的區(qū)域都具有圓形幾何形狀。因而，可以避免由于在支撐區(qū)域上的鋒利的幾何形狀而對(duì)空氣波紋管造成的損害。根據(jù)本發(fā)明的支撐元件因而將用于空氣彈簧的柱塞的功能與常規(guī)牽引臂的那部分功能結(jié)合，該常規(guī)牽引臂將柱塞以及因而整個(gè)空氣彈簧配置在距其第一遠(yuǎn)端預(yù)定距離的位置，在該位置對(duì)其進(jìn)行樞轉(zhuǎn)的安裝。支撐元件形成為單件，其中在這種情況下的單件除了諸如鋼或鋁等固體物質(zhì)的均勻設(shè)計(jì)之外，也指優(yōu)選結(jié)合有樹脂或基質(zhì)材料的碳纖維或玻璃纖維和用于局部增加強(qiáng)度的鑲嵌或嵌入金屬元素的復(fù)合材料的均勻復(fù)合材料。單件元件的特征是材料組分的永久連接或聯(lián)鎖，該材料組分在制造過(guò)程中已被制備并且僅可以通過(guò)破壞材料或結(jié)構(gòu)而被溶解。特別地，支撐區(qū)域與支撐側(cè)配合區(qū)域設(shè)計(jì)成單件。
[0006]優(yōu)選地，所述滾動(dòng)面關(guān)于彈簧軸基本上旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，其中所述滾動(dòng)面橫向于所述彈簧軸的最大延伸是假想圓柱的半徑，其中所述支撐側(cè)配合區(qū)域優(yōu)選在所述支撐元件上配置在所述假想圓柱的外側(cè)?；旧闲D(zhuǎn)對(duì)稱在這種情況下指的是在不損害根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的功能的情況下與滾動(dòng)面關(guān)于彈簧軸的數(shù)學(xué)上完美的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱偏差較小確實(shí)是可容許的。橫向于或優(yōu)選垂直于彈簧軸的滾動(dòng)面的最大延伸部限定繞著彈簧軸同軸延伸因而完全封閉滾動(dòng)面的假想圓柱的半徑。優(yōu)選地，支撐側(cè)配合區(qū)域配置在假想圓柱的外側(cè)的支撐元件上。換句話說(shuō)，在支撐元件的支撐區(qū)域的側(cè)向上，其中支撐側(cè)配合區(qū)域具有相對(duì)于假想圓柱的徑向延伸部。優(yōu)選地，彈簧軸平行于支撐區(qū)域沿著其向空氣波紋管偏轉(zhuǎn)的方向或位于該方向上。自然，由于支撐元件在樞轉(zhuǎn)地安裝的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上沿著環(huán)路移動(dòng)的事實(shí)，所以彈簧軸和向空氣彈簧的空氣波紋管偏轉(zhuǎn)的方向之間的準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)僅存在于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相對(duì)于多用途車輛的底盤的特定樞轉(zhuǎn)位置。優(yōu)選地，所述樞轉(zhuǎn)位置是轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相對(duì)于底盤的位置，其中具有所需的行駛高度。在這種情況下，對(duì)于行駛高度，使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的定義，根據(jù)該定義，車輪的可轉(zhuǎn)動(dòng)支撐在距參考高度特定垂直距離處配置在車架上。
[0007]優(yōu)選地，所述支撐側(cè)配合區(qū)域具有橫向于所述彈簧軸的最大延伸部，其中所述假想圓柱的半徑與所述支撐側(cè)配合區(qū)域的延伸部的比率為0.1?0.95，優(yōu)選0.3?0.8，最優(yōu)選約0.4?0.6。換句話說(shuō)，支撐側(cè)配合區(qū)域橫向于或優(yōu)選垂直于彈簧軸的最大延伸部是支撐側(cè)配合區(qū)域和支撐區(qū)域之間的距離的測(cè)量值。支撐側(cè)配合區(qū)域橫向于彈簧軸的延伸部越大，經(jīng)由支撐元件的支撐區(qū)域通過(guò)空氣彈簧作用在支撐側(cè)配合區(qū)域上的桿臂也越大。另一方面，支撐元件的支撐側(cè)配合區(qū)域和滾動(dòng)面之間的大距離提供了充分的建造空間，其中空氣彈簧可以在其最大偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下擴(kuò)展。從0.1?0.95選擇半徑與延伸部的優(yōu)選比率特別優(yōu)選使得可以優(yōu)化利用轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)上的建造空間，并且同時(shí)可以防止在最大偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的空氣彈簧與在支撐側(cè)配合區(qū)域的區(qū)域中可能的鋒利的幾何形狀進(jìn)行接觸。特別地，當(dāng)存在具有橫向于彈簧軸的大的最大延伸部的滾動(dòng)面時(shí)(這產(chǎn)生假想圓柱的大的半徑)，不得不假定固定在支撐元件的支撐區(qū)域上的空氣彈簧在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下也具有較大的空間需求，其中支撐元件的支撐區(qū)域相應(yīng)地優(yōu)選配置在距彈簧軸較大的距離處，從而避免支撐區(qū)域和空氣波紋管之間的碰撞。
[0008]特別優(yōu)選地，所述支撐側(cè)配合區(qū)域的所選邊緣是圓形的，其中所述圓形的半徑為Imm?30mm，優(yōu)選5mm?20mm，最優(yōu)選約1mm?14mm。在這種情況下，所選邊緣優(yōu)選為在轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的操作過(guò)程中可以與固定在支撐區(qū)域上的空氣波紋管進(jìn)行接觸的那些邊緣或邊緣的部分。特別地，支撐區(qū)域也延伸到其上的在上側(cè)或支撐側(cè)配合區(qū)域側(cè)的邊緣優(yōu)選設(shè)置成圓形。圓形的邊緣確?？諝獠y管在強(qiáng)烈偏轉(zhuǎn)的狀態(tài)下并且當(dāng)其可能靠在支撐側(cè)配合區(qū)域上時(shí)不遭受由于切割和開槽而導(dǎo)致的損害。圓形的半徑優(yōu)選在Imm?30mm的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇以不使支撐側(cè)配合區(qū)域的強(qiáng)度弱化太多并且同時(shí)減少支撐側(cè)配合區(qū)域上的鋒利邊緣。這里，當(dāng)空氣波紋管由較穩(wěn)定的材料制成時(shí)，Imm?8_的圓形的較小半徑可以是充分的，并且不需要圓形的半徑大于14_的較重圓形。另一方面，當(dāng)期望可能敏感的空氣波紋管和支撐側(cè)配合區(qū)域之間存在更頻繁的接觸并且因此接受支撐側(cè)配合區(qū)域的弱化時(shí)，可以優(yōu)選形成圓形半徑為15mm?30mm的圓形。
[0009]特別優(yōu)選地，第一配合部件形成為突起或凹槽，其中第二配合部件具有與第一配合部件對(duì)應(yīng)的幾何形狀并且能夠與第一配合部件進(jìn)行形狀接合的配合。設(shè)置在臂側(cè)配合區(qū)域上的第一配合部件可以優(yōu)選為例如鼻形或鉤狀幾何形狀或從臂側(cè)配合區(qū)域以任意其他方式突出的幾何形狀的突起。優(yōu)選地，在這種情況下，設(shè)置在支撐元件上的第二配合部件形成為使得其可以與第一配合部件進(jìn)行形狀接合的配合或使得其以形狀接合的方式與第一配合部件配合。優(yōu)選地，形成為凹槽的配合部件也可以具有底切部(undercut)，其中形成為突起的各個(gè)其他配合部件可以沿著特定的位移方向插入形成為凹槽的配合部件中，然后例如，借助另一個(gè)配合部件，其可以固定在一個(gè)位置中，其中形成為凹槽的配合部件的底切部防止配合部件彼此相對(duì)位移，因而防止支撐元件相對(duì)于臂位移。在這種情況下，對(duì)應(yīng)幾何形狀限定為，當(dāng)一個(gè)配合部件形成為凹槽時(shí)，各個(gè)其他配合部件要么是形成為使得其對(duì)應(yīng)于凹槽的幾何形狀的突起，要么是另一個(gè)凹槽(其中在這種情況下，設(shè)置有固定部件，其與兩個(gè)形成為凹槽的配合部件配合因而確保它們不彼此相對(duì)位移)。優(yōu)選地，設(shè)置有固定元件，所述