CN107848009B - 具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于连接转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆的两个铰接接连部(12、34、35)的连接管件(11、31、41)。根据本发明，连接管件(11、31、41)通过至少一个与连接管件(11、31、41)传力连接的管件区段(13、39、40)局部地加强，其中，管件区段(13、39、40)以其外壁部(14)或以其内壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件(11、31、41)的壁部(24)上。本发明还涉及具有连接管件(11、31、41)的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其中，连接管件(11、31)的端部区段(19、32、33)相应容纳铰接接连部(12、34、35)的一部分。还提出了一种用于制造连接管件(11、31、41)或转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆的方法，其中，首先将管件区段(13、39、40)的管件半成品定位在连接管件(11、31、41)的管件半成品之内，并且紧接着使两个管件半成品在连接区段(16、42)内通过在两个管件半成品的共同的轴向方向上运动的冲头(44)以过盈尺寸扩张。

Description

具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆
技术领域
本发明涉及具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆和用于制造这种转向直拉杆或转向横拉杆的方法，其中，所述连接管件的端部区段相应容纳铰接接连部的一部分。
背景技术
由现有技术已知将转向直拉杆或转向横拉杆两个铰接接连部彼此连接的连接管件。DE10351463A1公开了一种商用车、尤其重型商用车的转向拉杆系统，其还被称为转向系。转向拉杆系统具有转向横拉杆和还被称为转向推杆的转向直拉杆。主要沿车辆纵向方向取向的转向直拉杆和主要沿车辆横向方向取向的转向横拉杆经由杠杆组件有效连接。转向横拉杆具有基本上笔直构造的连接管件。转向直拉杆具有弯曲构造的连接管件，以避免在转向回转时与相邻布置的车辆车轮碰撞。
GB 488 531 A公开了一种具有一件式的连接管件的转向直拉杆，其中，该连接管件由彼此接入的管件区段构成。
DE 10 2006 040 072 A1描述了一种具有保护罩的机动车空心型材，该机动车空心型材围绕内部高压成型的构件。
在安装状态中，具有笔直的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆可承受拉力、压力或折弯负荷，或承受这些负荷类型中多个的叠加。对于笔直的转向直拉杆或转向横拉杆，例如在驶近路边石时，车辆车轮和路边石之间为锐角的情况下(在商用车的俯视图中来看)，可将高的车轮力引入到转向拉杆系统中。在这种情况下，存在笔直的连接管件纵向弯曲的风险。根据欧拉的细杆折弯理论，纵向弯曲通常例如出现在转向直拉杆或转向横拉杆的纵向延伸的中部中。弯曲构造的转向直拉杆或转向横拉杆可除了承受拉力、压力或折弯负荷之外，还承受弯曲负荷以及上述负荷类型中的多个的叠加。根据涉及的是笔直或弯曲的转向直拉杆或转向横拉杆以及相应存在哪一种或多种负荷类型，可在转向直拉杆或转向横拉杆中在其纵向延伸上存在不同大小的机械载荷。转向直拉杆或转向横拉杆的尺寸相应设置成，可靠地避免在具有最大载荷的区域中失效。因此，转向直拉杆或转向横拉杆通常在考虑到其纵向延伸的情况下在宽的部分内过大尺寸地设计，并且因此具有相对大的质量。
发明内容
本发明的目的在于，提供具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆，其具有相对小的质量并且仍然能可靠地承受出现的机械载荷。
根据本发明，该目的通过具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆实现。
因此，本发明规定了一种具有一件式的连接管件的转向直拉杆或转向横拉杆，其中，连接管件的端部区段相应容纳铰接接连部的一部分。根据本发明，连接管件通过至少一个与连接管件传力连接的管件区段局部地加强，其中，管件区段以其外壁部或以其内壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件的壁部处。
在此，至少一个管件区段的纵向延伸小于连接管件的纵向延伸。转向直拉杆或转向横拉杆的两个铰接接连部布置在连接管件的端部处。连接管件和管件区段优选地相应具有圆环形的横截面。连接管件和管件的内直径和外直径、横截面几何结构以及壁厚在其纵向延伸上优选地是恒定的。
在商用车中通常通过转向拉杆系统实现转向运动从方向盘传递到车辆车轮上，转向拉杆系统相应具有至少一个转向横拉杆和转向直拉杆。在本发明的意义中，转向横拉杆在商用车中的安装位置中至少基本上沿车辆横向方向延伸并且连接第一车辆侧的车轮支架的横拉杆臂与另一车辆侧的相对而置的车轮支架的横拉杆臂。在本发明的意义中，转向直拉杆在商用车中的安装位置中基本上沿车辆纵向方向延伸并且连接转向传动机构、尤其转向传动机构的杠杆与直拉杆臂，其分配给两个车轮支架中的一个，它们通过转向横拉杆连接。
优选地，转向直拉杆或转向横拉杆具有两个在直径上减小的端部区段，其相应具有铰接接连部，其中，铰接接连部优选地构造为球窝接头、尤其径向球窝接头。在构造为径向球窝接头的铰接接连部中，连接管件的相关的端部区段容纳径向球窝接头的柄部。因此，柄部形成布置在连接管件的端部处的铰接接连部的联接区域。柄部能可分开地或不可分开地与连接管件的端部区段连接，其中，不可分开地实施的连接变体优选地形状配合连接地构造，但还可材料配合连接地实施。柄部例如能可分开地通过螺纹连接与连接管件的端部区段连接，其中，柄部优选地具有外螺纹，并且连接管件的端部区段具有对应的内螺纹。然而还可实现这样的螺纹连接，其例如通过锁牢不可分开地实施。备选地，柄部可形状配合连接地或形状配合连接地并且传力连接地通过沟槽轮廓不可分开地与连接管件的端部区段连接。在这种情况下，沟槽轮廓形状对应地在柄部和端部区段的轴向方向上延伸，并且具有在轴向方向上彼此均匀地间隔开的沟槽。沟槽可环绕地或非环绕地构造。对于非环绕地构造的沟槽，其根据DE10223306A1在柄部和端部区段的横截面中来看优选地在两个相同大小的、彼此分开并且相对而置地布置的周向区段中延伸，其构造成相应大于整个周边的四分之一并且小于一半。
为柄部分配的沟槽轮廓可切削加工地或非切削加工地、尤其通过成型或变形制成。连接管件的端部区段的沟槽轮廓可有利地在推入柄部时配合柄部的已经完成的、形状对应的沟槽轮廓通过热压过程制成。热压过程(其还被称为热作用(Warmeinschlagen))优选地利用连接管件的事先加热的端部区段实现。热作用的优点是，实现在连接管件的端部区段和球窝接头的柄部之间的特别稳定的配合，因为连接管件的包围柄部的端部区段在热作用之后在冷却期间收缩并且因此固定地贴靠在柄部处。
在径向球窝接头的壳体中布置有球头销的球状端部，其相对于柄部的延伸方向基本上成直角地延伸。出于该原因，径向球窝接头通常还被称为角球窝活节。替代地，两个铰接接连部中的至少一个还可构造为推力球窝接头。有利地，两个铰接接连部中的至少一个可在端部区段的轴向方向上移位地与连接管件连接，以便实现精调铰接接连部彼此的间距。在此，精调通过螺纹组件实现，螺纹组件实现柄部相对于连接管件的端部区段的轴向移位。在精调之后可通过包围连接管件的端部区段的卡圈固定铰接接连部相对于连接管件的设定的位置。在该设计方案中，连接管件的端部区段具有多个纵向切口，以便实现卡紧。替代地，为了精调，还可使用精调系统，其具有布置在连接管件的端部区段和径向球窝接头的柄部之间的调整套筒，该调整套筒具有根据DE19900264A1的内螺纹和外螺纹。用于在精调之后固定铰接接连部相对于连接管件的位置的另一可行方案为通过一个或多个锁紧螺母使柄部的外螺纹靠着端部区段的内螺纹夹紧。
至少一个管件区段可布置在连接管件内部，其中，管件区段的外壁部整面地贴靠在连接管件的内壁部上。这种布置方案的优点是，连接管件的连续伸延的外壁部同时是由连接管件和管件区段形成的结构单元的外周面。这在运输和装配时是有利的，因为由于光滑的外周面存在更小的损伤风险。替代地，至少一个管件区段还可布置在连接管件之外，其中，在该设计方案中，管件区段的内壁部整面地贴靠在连接管件的外壁部处。该设计方案在制造和质量检测由连接管件和管件区段构成的结构单元时是有利的，因为在连接管件和管件区段之间的压接连接可很好地接近和看见。
连接管件在其纵向延伸上尤其具有笔直的延伸。“笔直的延伸”意指：在布置在连接管件的两个端部处的两个铰接接连部的联接区域的中心线之间的假想的连接线与连接管件的中心线重合。即，连接管件可完全在其纵向延伸上具有笔直的延伸。尤其根据在连接管件的纵向延伸上存在的载荷，通过至少一个与连接管件传力连接的管件区段局部加强连接管件。用于连接转向直拉杆或转向横拉杆的两个铰接接连部的笔直的连接管件可承受拉力、压力或折弯负荷，或承受这些负荷类型中的多个的叠加。用于连接转向直拉杆或转向横拉杆的两个铰接接连部的笔直的连接管件没有设置成用于传递转矩，并且因此没有用于承受扭转负荷。对于具有笔直的纵向延伸的连接管件，管件区段优选地布置在连接管件的中间，因为连接管件在超载时由于在连接管件的纵向方向上起作用的压力通常在该中间区域中由于纵向弯曲失效。通过与连接管件传力连接的管件区段加强中间区域又如此实现，即，管件区段以其外壁部或以其内壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在笔直的连接管件的中间区域的内壁部或外壁部上。以这种方式提高对于欧拉的细杆折弯理论重要的平面转动惯量(其还被成为二阶面积矩)，并且因此还提高了可靠性以防在笔直的连接管件的中间区域中的纵向弯曲。
通过一个或多个管件区段部分地加强连接管件的具有高载荷的区域具有的优点是，连接管件可相对很轻地实施，因为其横截面几何结构不必遵循连接管件的最大负荷。因此可减小连接管件的质量，其由于相对大的横截面和相对大的构件长度尤其对于商用车(例如卡车和客车)的转向直拉杆或转向横拉杆特别明显地发生作用。由于更少的材料使用，同样可降低制造成本。由于一个或多个管件区段的附加质量明显小于通过之前说明的措施降低的连接管件的质量。因此可降低商用车的所谓的净重，并且因此提高由于乘客或货物的可能的车辆载重量，这除了经济上的进一步优点之外还带来由于减少的CO2排放的环境优点。
根据本发明的替代的设计方案，连接管件不是直线延伸的。“不是直线延伸的”意指，布置在连接管件的两个端部处的两个铰接接连部的联接区域的中心线之间的假想的连接线没有与连接管件的中心线完全重合。连接管件可完全在其纵向延伸上或在一个部分区段中或在多个部分区段中不是直线延伸的。不是直线延伸的一个或多个区域可具有均匀连续的曲率或不同的曲率半径。不是直线延伸的一个或多个区域可二维地处在唯一的平面中或三维地布置在多个平面中。为了避免与其他构件碰撞，例如可转向的车辆车轮，用于连接转向直拉杆或转向横拉杆的两个铰接接连部的连接管件通常根据结构来弯曲、折弯或以其他方式弯曲地构造。
在该设计方案中，连接管件和管件的内直径和外直径、横截面几何结构以及壁厚还在其纵向延伸上优选地是恒定的。对此，对于连接管件，可在不是直线延伸的区域中出现少许偏差。偏差与制造相关并且尤其出现在存在相对小的曲率半径和通过弯曲连接管件建立曲率时。在理论上来看，连接管件为弯曲的杆件，其根据结构设计具有或多或少地明显的曲率，该杆件在两个端部处铰接地支承。因此，作为负荷类型可出现拉力、压力、弯曲和弯折。扭转负荷不可出现。
优选地，管件区段布置在连接管件的弯曲区段的区域中。尤其对于这样的连接管件，其明显不是直线延伸的并且在端侧被引入更高的拉力或压力，在弯曲区段中出现相对高的弯曲载荷。布置在连接管件的弯曲区段的区域中的管件区段引起能可靠地承受上述负荷峰值。因此避免连接管件的不允许的变形，不允许的变形可导致意外的轮距调节并且因此导致由此引起的提高的轮胎磨损。
在本发明的有利的改进方案中，连接管件或管件区段在共同的、与连接管件的端部间隔开的连接区段内沿径向环绕地塑性变形。两个接合配对件连接管件或管件区段的沿径向环绕的塑性变形是有利的，以便使管件区段以其外壁部或以其内壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件的内壁部或外壁部上。理论上还可提出，连接管件和管件区段的直径公差设计成使得在连接管件和管件区段之间设置过盈配合以实现压接连接。然而，这仅可以很高的制造花费实现并且因此不经济。同样，通过在事先加热具有更大直径的一接合配对件之后热装到可在接合之前附加地冷却的另一接合配对件上建立压接连接必要时可以提高的花费实现。
因此，两个接合配对件连接管件和管件区段关于相应在形成压接连接之后接触的外周面和内周面在初始状态中优选地具有间隙配合。为了建立压接连接，两个接合配对件连接管件或管件区段中的一个为了桥接通过间隙配合形成的、在连接管件和管件区段之间的环绕的环形缝隙在共同的、与连接管件的端部间隔开的连接区段内塑性变形。在此，两个接合配对件中的另一个(其优选地具有相对狭小的直径公差，该直径公差尤其在量级上处在两个接合配对件中的另一个的弹性变形能力的范围中)仅仅弹性变形。管件区段可在连接区段中布置在连接管件内，并且在通过扩张沿径向环绕地塑性变形之后在形成压接连接的情况下整面地贴靠在连接管件的内壁部上，或者连接管件通过沿径向环绕的塑性变形在连接区段内在直径上减小并且整面地贴靠在管件区段的外壁部上。替代地，管件区段可在初始状态中在建立压接连接之前与连接管件同心地布置并且布置在连接管件之外，并且管件区段通过直径减小或连接管件通过扩张在共同的连接区段内整面地贴靠在相应另一接合配对件中。
根据本发明的替代的设计方案，连接管件和管件区段在共同的、与连接管件的端部间隔开的连接区段内沿径向环绕地塑性变形。根据连接管件和/或管件区段的直径公差，如上文说明的那样，两个接合配对件连接管件或管件区段中的仅仅一个的沿径向环形的塑性变形是足够的。为了通过至少一个与连接管件传力连接的管件区段局部加强连接管件，在此，连接管件和管件区段的另一接合配对件仅仅弹性变形。连接管件以及管件区段在共同的、与连接管件的端部间隔开的连接区段内沿径向环绕地塑性变形对于连接管件以及管件区段的更大的直径公差是有利的。以这种方式，在接合配对件连接管件和管件区段之间的理论上尽可能小至理论上尽可能大的间隙的跨度内，连接管件可靠地通过至少一个与连接管件传力连接的管件区段局部地在形成压接连接的情况下加强。
连接管件在相对于未沿径向环绕地塑性变形的区段的连接区段内具有变大的内直径和外直径或减小的内直径和外直径。从连接管件的未沿径向环绕地塑性变形的区段到连接管件的连接区段的过渡部优选地环绕地锥形地构造。连接区段至少在弯曲区段的长度上延伸。连接区段还可在一侧或在两侧朝连接管件的端部的方向延伸超过弯曲区段。在这种情况下，除了连接管件的弯曲构造的区域之外，附加地还使至少一个与弯曲的区域紧接的、具有笔直的延伸的区域加强。
有利地，连接管件和管件区段的材料具有不同的流变极限。通常以N/mm2或MPa说明的流变极限是材料特征值并且表示这样的应力，材料直至该应力在载荷的情况下未显示出持久的塑性变形。在低于流变极限时，材料在卸载后弹性地恢复到其原始形状中，而在超过时保持塑性的形状改变。对于拉力载荷，如其存在的那样，如果连接管件和/或管件区段被扩张，流变极限被称为屈服极限。关于压力载荷，如其存在的那样，如果连接管件和/或管件区段在直径上减小，流变极限被称为抗压屈服极限。
连接管件和管件区段在形成压接连接的情况下的传力连接的作用原理基于接合配对件连接管件和管件区段的不同的流变极限。管件区段在连接区段中在形成压接连接之后以其外壁部或以其内壁部整面地贴靠在连接管件的内壁部或外壁部处。事先使连接管件或管件区段弹性地加载至其流变极限，并且使两个接合配对件中的另一个以超过其流变极限的方式加载。替代地，两个接合配对件事先都加载超过其相应的流变极限。因为上述负荷仅仅引起连接管件和/或管件区段的弹性的或弹性的和塑性的变形，在取消负荷时，相应回弹弹性变形部分的量。为了可实现在管件区段和连接管件之间的压接连接，两个接合配对件中的一个的材料必须具有更高的流变极限，即，更高的弹性。
例如为了可在管件区段包围连接管件的外壁部的布置方案中通过扩张两个接合配对件实现期望的压接连接，管件区段的材料必须比连接管件的材料具有更高的屈服极限。在扩张期间，至少连接管件经受具有弹性部分和塑性部分的变形。在撤销用于扩张所需的变形力之后，连接管件的外直径减小了弹性变形部分。管件区段在连接管件扩张期间仅弹性地或弹性地和塑性地加载，即，超过屈服极限。在撤销对于扩张所需的变形力之后，管件区段的内直径同样减小。由于管件区段材料相对于连接管件材料具有更高的屈服极限，管件区段在连接区段内在撤销对于扩张所需的变形力之后比连接管件更明显地回弹。因此，如果管件区段没有由于连接管件的更小的回弹阻碍完全放松，管件区段的内直径在撤销对于扩张所需的变形力之后比连接管件的整面地贴靠的外直径更明显地减小。以这种方式引起夹紧效应，其在连接区段中引起连接管件与管件区段在形成压接连接的情况下的传力连接。
连接管件和管件区段优选地由相同的材料、尤其钢形成。接合配对件连接管件和管件区段的材料优选地选择成同种，以避免在接合配对件连接管件和管件区段之间的压接连接在温度影响下松动或松开。在连接管件和管件区段使用不同的材料时，根据选择的材料的热膨胀系数在温度高于或低于在接合连接管件和管件区段时的温度下可能出现在两个接合配对件之间的压接连接的松动或取消。
根据本发明的优选的设计方案，连接管件的材料比管件区段的材料具有更高的屈服极限。如果管件区段布置在连接管件中并且两个接合配对件共同扩张，传力连接的压接连接可在这种情况下实现。该设计方案尤其在管件区段布置在连接管件的弯曲区段的区域中时是有利的，因为通过内置的管件区段连接管件的外壁部至少基本上光滑地构造并且因此简化连接管件的弯曲以产生弯曲区段。在此，连接管件材料的屈服极限例如可具有的值为460MPa，管件区段材料的屈服极限具有的值为355MPa。因此，两个屈服极限值的差为105MPa。通过具有两个屈服极限值的还要更高的差的材料配对可进一步提高在构造传力的压接连接时的工艺可靠性。
屈服极限差构造得越高，如果接合配对件连接管件和管件区段理论上可完全以相应的弹性的变形部分放松，在压接连接接合之后的理论回弹路径的差越高。在连接管件和管件区段在连接区段内扩张之后，并且在紧接着撤销用于扩张的接合力之后，如果在构造与管件区段的压接连接时没有阻碍完全的放松，管件区段在直径上比连接管件以更小的量回弹。对于管件区段在接合之后为其卸载时和连接管件经过的差额路径，如果其没有受到管件区段妨碍，可涉及重叠。相对高的重叠在该意义中尤其有利，即，管件区段布置在连接管件的弯曲区段中，因为在通过塑性的变形制造弯曲区段的范围中可局部减小重叠量。如果连接管件的材料比管件区段的材料具有更高的屈服极限，在管件区段包围连接管件并且两个接合配对件一起在直径上减小时，还可替代地实现传力的压接连接。
优选地，管件区段比连接管件具有更小的壁厚。管件区段用于承受在连接管件的走向中的峰值负荷。因此，足够的是，将管件区段的壁厚实施成比连接管件的壁厚更小。出现的负荷的主要部分通过连接管件来传递。至少一个管件区段的纵向延伸比连接管件的纵向延伸小，尤其明显小于连接管件的纵向延伸。如果管件区段布置在连接管件的弯曲区段的区域中，通过管件区段的相对于连接管件更小的壁厚简化连接管件的用于产生弯曲区段的弯曲。连接管件关于内直径和外直径以及壁厚优选地具有标准尺寸，因为具有标准尺寸的管件材料可比具有特殊尺寸的管件材料更有利地购进，并且因为由于相对于管件区段更大的长度存在更高的需求。如果需要，具有特殊尺寸的管件材料由于更小的需求优选地用于管件区段。
根据本发明的改进方案，连接管件的至少一个端部区段在直径上减小地构造。在直径上减小的端部区段用于接连连接管件与联接构件。端部区段没有通过管件区段加强地构造，并且可具有根据柱状侧面的类型的外周面。针对至少一个在直径上减小的端部区段，连接管件具有优选地环绕地锥形地构造的过渡部。连接区段和端部区段优选地彼此间隔开。在直径上减小的端部区段可具有内螺纹，其尤其在端部区段的整个长度上延伸。端部区段还可具有一个或多个纵向切口，其结合卡圈适合于沿径向卡紧端部区段。优选地设置两个在直径上相对而置的纵向切口，其在沿轴向方向的平面中贯穿端部区段的柱状侧面。这样构造的纵向切口可有利地在工序中通过锯切制成。连接管件的与在直径上减小的端部区段相对而置的端部区段可在保持最初的初始形状的情况下切断到应有长度或同样在直径上减小地构造。
有利地，连接管件和/或管件区段构造为无缝冷拔钢管。使用无缝冷拔钢管作为用于连接管件和/或管件区段的原材料尤其是有利的，如果两个接合配对件在连接区段中为了产生传力的压接连接而被扩张。在扩张时在连接管件和管件区段中出现的拉力载荷可特别好地被管件承受，其周边没有被接缝削弱。有利地，可使用根据EN 10305-1的无缝冷拔精密钢管，其通过正火热处理。正火例如用于通过冷作硬化消除在冷拔期间引起的组织不均匀性。以这种方式可有针对性地实现具有好的变形性能的细粒的均匀的组织作为用于扩张连接管件和管件区段的原始基体。
根据替代的设计方案，连接管件和/或管件区段构造为纵缝焊接钢管。使用相对成本有利的、纵缝焊接的钢管作为用于连接管件和/或管件区段的原材料尤其适合于两个接合配对件在连接区段中镦锻以产生传力的压接连接。通过退火进行热处理可改善纵缝焊接的钢管的加工特性。同样，对于管件区段布置在连接管件的弯曲区段的区域中的设计方案，纵缝焊接钢管适合作为原材料，尤其在相对大的曲率半径的情况下。在这种情况下应注意的是，纵向焊缝在中层纤维的区域中。“中层纤维”表示弯曲横截面的层，其长度在弯曲过程中没有改变。在此弯曲没有引起拉应力或压应力。除了纵缝焊接的钢管之外，螺旋焊缝钢管同样适合作为用于连接管件和/或管件区段的原材料。
本发明还涉及一种用于制造如上文说明的转向直拉杆或转向横拉杆的方法，其中，首先将管件区段的管件半成品定位在连接管件的管件半成品内，并且紧接着使两个管件半成品在连接区段内通过在两个管件半成品的共同的轴向方向上运动的冲头以过盈尺寸扩张。以这种方式实现在两个接合配对件之间的传力的压接连接。就此而言，管件区段或连接管件的管件半成品指的是用于管件区段或连接管件的原材料。优选地，在此涉及具有笔直的延伸的无缝冷拔钢管，其相应切割到需要的使用长度上。有利地通过可在连接管件的管件半成品中移动的顶头实现管件区段的管件半成品定位在连接管件的管件半成品中，顶头用作止挡。在管件区段的管件半成品和连接管件的管件半成品之间优选地存在具有相对小的间隙的间隙配合，由此两个接合配对件可在没有大的力消耗的情况下相对彼此运动。
优选地在轴向方向上进行管件区段的管件半成品和连接管件的管件半成品在连接区段内通过在两个管件半成品的共同的轴向方向上运动的、具有过盈尺寸的冲头的扩张。就此而言，“过盈尺寸”意指，冲头具有例如38毫米的外直径，其大于管件区段的管件半成品在扩张之前的内直径，该内直径例如为37毫米。冲头优选地不是在其沿轴向方向的整个纵向延伸上具有其过盈尺寸，而是仅仅在其纵向延伸的相对小的区域中具有其过盈尺寸，该区域构造为环形环绕的形状凸起。以这种方式可将用于扩张需要的变形力保持得相对很小。冲头在其其余的纵向延伸上具有在周向侧基本上环绕的留空部以减小在冲头和管件区段的管件半成品的内壁部之间的摩擦。
通过在连接区段内进行扩张，管件区段的管件半成品变成管件区段，并且连接管件的管件半成品变成连接管件。在管件区段和连接管件扩张的范围中，连接管件可弹性地或塑性变形。优选地，扩张在内置的管件区段中如此进行，即，连接管件在连接区段内具有持久的塑性的变形，其中伴随着外直径的少许提高。在这种情况下，管件区段和连接管件的内直径和外直径在连接区段内比在连接区段外更大。通过该处理方式实现，在接合配对件连接管件和管件区段之间的传力的压接连接失效的情况下，形状配合连接的位置固定起作用，其使管件区段在连接管件内沿轴向方向保持在适当位置。
优选地，连接管件的至少一个端部区段在直径上减小，其中，直径减小通过在连接管件的轴向方向上运动的模具实现，模具具有锥形入口，该模具挤到连接管件的外周上。模具在其面向连接管件的一侧具有锥形入口，锥形入口具有的张角优选地为12至15度。在冲头从连接管件中拉出之后，可将模具推到连接管件的端侧的外周上。有利地，模具的推上利用侵入连接管件中的冲头实现，其中，冲头在将模具推到连接管件上的区域中具有的外直径相应于在直径上减小的端部区段的内直径。以这种方式可在推上模具期间防止连接管件的纵向弯曲。
有利地，连接管件的直径减小以与管件区段的管件半成品和连接管件的管件半成品的扩张相同的张紧状态来进行。如果模具利用侵入连接管件中的冲头如之前说明的那样被推上，这相对于分开的工序特别有利。根据连接管件的设计，紧接着可通过弯曲连接管件制成弯曲区段。
附图说明
下面借助仅仅示出实施例的附图进一步阐述本发明，其中，相同的附图标记表示相同的构件或元件。其中：
图1以立体图示示出了商用车的根据现有技术的具有转向零件的前桥；
图2以截面图示示出了根据本发明的第一实施方式的具有弯曲的连接管件的转向直拉杆；
图3示出了图2的细节X的放大的、未按比例的详细视图；
图4以部分剖切的图示示出了根据本发明的第二实施方式的具有弯曲的连接管件的转向直拉杆；
图5示出了用于制造根据第三实施方式的转向直拉杆的连接管件的方法的示意性的图示；
图6示出了图5的细节Y的放大的详细视图。
具体实施方式
图1示出了商用车的由现有技术已知的具有转向拉杆系统的前桥1，该转向拉杆系统具有转向直拉杆2和转向横拉杆3。基本上沿车辆纵向方向4取向的转向直拉杆2和基本上沿车辆横向方向5取向的转向横拉杆3通过杠杆组件有效连接。转向横拉杆3具有笔直构造的连接管件6。转向直拉杆2具有弯曲构造的连接管件7。转向横拉杆3沿车辆横向方向5延伸并且连接第一车辆侧的车轮支架的横拉杆臂8与另一车辆侧的相对而置的车轮支架的通过另一构件遮盖的横拉杆臂。转向直拉杆2基本上沿车辆纵向方向4延伸并且连接转向传动机构的杠杆与直拉杆臂9，其分配给通过转向横拉杆3连接的两个车轮支架中的一个。
在图2中示出了具有连接管件11的转向直拉杆10，其使转向直拉杆10的两个铰接接连部彼此连接，其中，在此示出了仅仅一个铰接接连部12。铰接接连部12布置在连接管件11的一端处。连接管件11通过传力地与连接管件连接的管件区段13局部地加强，其中，管件区段13以其外壁部14整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件11的内壁部24处。在此，管件区段13的纵向延伸比连接管件11的纵向延伸更小。连接管件11和管件区段13在其纵向延伸上相应具有保持相同的圆环形的横截面，其中，连接管件11在构造有弯曲区段15的情况下不是直线延伸的。管件区段13布置在连接管件11的弯曲区段15的区域中。连接管件11和管件区段13在共同的、与连接管件11的端部间隔开的连接区段16之内沿径向环绕地塑性变形。
因为管件区段13以其外壁部14整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件11的内壁部24处，所以连接区段16的长度相应于管件区段13的长度。连接区段16在一侧朝连接管件11的端部的方向延伸超过弯曲区段15。因此，除了连接管件11的弯曲构造的区域、即，弯曲区段15之外，附加地使与弯曲的区域紧接的、具有笔直的延伸的区域加强。连接管件11的材料比管件区段13的材料具有更高的屈服极限，其中，连接管件材料的屈服极限具有的值为460MPa，管件区段材料的屈服极限具有的值为355MPa。因此，两个屈服极限值的差为105MPa。
管件区段13的壁厚17小于连接管件11的壁厚18。连接管件11的端部区段19在直径上相对于连接管件11的直径减小地构造。对于在直径上减小的端部区段19，连接管件11具有环绕地锥形地构造的过渡部。连接区段16和端部区段19彼此间隔开地布置。在直径上减小的端部区段19具有未分开示出的沟槽轮廓20，其具有沿轴向方向彼此均匀地间隔开的沟槽。铰接接连部构造为径向球窝接头12，其具有柄部21。柄部21具有沟槽轮廓，其构造成与端部区段19的沟槽轮廓20在形状上相一致。柄部21被端部区段19包绕地容纳并且与之通过热作用连接。径向球窝接头12具有壳体22，在其中布置有球头销23的球状的端部区段，其中，球头销23基本与端部区段19和柄部21的延伸方向成直角地延伸。连接管件11和管件区段13根据EN10305-1构造为无缝冷拔精密钢管，其通过正火进行热处理。如由图3显而易见的是，从连接管件11的未塑性变形的区段到连接管件11的连接区段16的过渡部环绕锥形地构造。
图4示出了具有连接管件31的转向直拉杆30，其中，连接管件31的端部区段32、33相应容纳铰接接连部34、35的一部分。铰接接连部构造为径向球窝接头34、35，其中，径向球窝接头34、35的柄部36相应由连接管件31的分配的端部区段32、33容纳。柄部36和端部区段32通过沟槽轮廓37不可分开地彼此连接，沟槽轮廓具有沿柄部36和端部区段32的轴向方向平行布置并且彼此均匀地间隔开的沟槽。两个径向球窝接头中的一个35在端部区段33的轴向方向上可移位地与连接管件31连接，以便能够精调径向球窝接头34、35彼此的间距。在此，精调通过螺纹组件实现，其使得能够实现不可见的柄部相对于连接管件31的端部区段33在轴向上移位。在精调之后，径向球窝接头35相对于连接管件31的调节的位置可通过包围连接管件31的端部区段33的卡圈38固定。连接管件31的端部区段33具有两个纵向切口，以便提供柔韧性并且因此实现通过卡圈38的卡紧。连接管件31不是直线延伸的。连接管件31通过与连接管件31传力连接的管件区段39局部地加强，其中，管件区段39以其外壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在连接管件31的内壁部处。
图5示出了一种用于制造转向直拉杆的连接管件41的方法，其中，首先将管件区段40的管件半成品定位在连接管件41的管件半成品内，并且紧接着使两个管件半成品在连接区段42内通过沿两个管件半成品的共同的轴向方向43运动的冲头44以过盈尺寸扩张。以这种方式建立在两个接合配对件之间的传力的压接连接。管件半成品为具有笔直延伸的无缝冷拔钢管，其相应按需要的使用长度截断。通过可在连接管件41的管件半成品之内移动的顶头45使管件区段40的管件半成品定位在连接管件41的管件半成品中，顶头用作止挡并且在图6中可见。在管件区段40的管件半成品和连接管件41的管件半成品之间优选地存在具有相对小的间隙的间隙配合，以便两个接合配对件在没有大的力消耗的情况下可相对彼此运动。
管件区段40的管件半成品和连接管件41的管件半成品在连接区段42内通过在两个管件半成品40、41的共同的轴向方向43上运动的冲头44扩张成具有过盈尺寸优选地在轴向方向43上累进地实现。冲头44并非在其沿轴向方向43的整个纵向延伸上具有其过盈尺寸，而是仅仅在其纵向延伸的相对小的区域中具有过盈尺寸，该区域构造为环形地环绕的形状凸起46。以这种方式可将用于扩张所需的变形力保持得相对很小。冲头44在其其余的纵向延伸上在周向侧基本上具有环绕的留空部47以避免在冲头44和管件区段40的管件半成品的内壁部之间的摩擦。在内置的管件区段40的管件半成品中，扩张如此进行，即，管件区段40的管件半成品和连接管件41的管件半成品在连接区段42内经受持久的、沿径向环绕的塑性变形，其中，伴随着相应的外直径的微小的扩大。通过该方式实现，在接合配对件之间的传力的压接连接失效的情况下引起形状配合连接的位置固定，其在完成连接管件41之后使管件区段40在连接管件41内在轴向方向43上保持在适当的位置中。
使连接管件40的端部区段48在直径上减小，其中，直径减小通过在轴向方向43上运动的、具有锥形入口50的模具49实现，该模具49在连接管件41的外周上移动。模具49在其面向连接管件41的一侧具有锥形入口50，该锥形入口具有的张角为14度。通过侵入连接管件40中的冲头44推上模具49，其中，冲头44在模具49被推到连接管件41上的区域中具有的外直径相应于在直径上减小的端部区段48的内直径。以这种方式可在推上模具49期间克服连接管件41的纵向弯曲。连接管件41的直径减小以与管件区段40的管件半成品和连接管件41的管件半成品的扩张相同的张紧状态进行。连接管件41在其纵向延伸上具有笔直的延伸。
附图标记列表
1 前桥
2 转向直拉杆
3 转向横拉杆
4 车辆纵向方向
5 车辆横向方向
6 转向横拉杆的连接管件
7 转向直拉杆的连接管件
8 横拉杆臂
9 直拉杆臂
10 转向直拉杆
11 连接管件
12 铰接接连部
13 管件区段
14 管件区段的外壁部
15 弯曲区段
16 连接区段
17 管件区段的壁厚
18 连接管件的壁厚
19 端部区段
20 沟槽轮廓
21 柄部
22 壳体
23 球头销
24 连接管件的内壁部
30 转向直拉杆
31 连接管件
32 端部区段
33 端部区段
34 铰接接连部、径向球窝接头
35 铰接接连部、径向球窝接头
36 柄部
37 沟槽轮廓
38 卡圈
39 管件区段
40 管件区段
41 连接管件
42 连接区段
43 轴向方向
44 冲头
45 顶头
46 形状凸起
47 留空部
48 端部区段
49 模具
50 锥形入口

Claims (13)

1.具有一件式的连接管件(11、31、41)的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其中，所述连接管件(11、31)的端部区段(19、32、33)相应容纳铰接接连部(12、34、35)的一部分，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)通过至少一个与所述连接管件(11、31、41)传力连接的管件区段(13、39、40)局部地加强，其中，所述管件区段(13、39、40)以其外壁部(14)或以其内壁部整面地在形成压接连接的情况下贴靠在所述连接管件(11、31、41)的壁部(24)上，所述连接管件(11、31、41)在共同的、与所述连接管件(11、31、41)的端部间隔开的连接区段(16、42)中沿径向环绕地塑性变形，所述连接管件(11、31、41)在相对于未沿径向塑性变形的区段的连接区段内具有变大的内直径和外直径或减小的内直径和外直径。
2.根据权利要求1所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(41)在其纵向延伸上具有笔直的延伸。
3.根据权利要求1所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31)不是直线延伸的。
4.根据权利要求3所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述管件区段(13、39)布置在所述连接管件(11、31)的弯曲区段(15)的区域中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述管件区段(13、39、40)在共同的、与所述连接管件(11、31、41)的端部间隔开的连接区段(16、42)中沿径向环绕地塑性变形。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)和所述管件区段(13、39、40)的材料具有不同的流变极限。
7.根据权利要求6所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)的材料比所述管件区段(13、39、40)的材料具有更高的屈服极限。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述管件区段(13、39、40)比所述连接管件(11、31、41)具有更小的壁厚(17)。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)的至少一个端部区段(19、32、33、48)直径减小。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)和/或所述管件区段(13、39、40)构造为无缝冷拔钢管。
11.根据权利要求1至4中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆，其特征在于，所述连接管件(11、31、41)和/或所述管件区段(13、39、40)构造为纵缝焊接钢管。
12.一种用于制造根据权利要求1至11中任一项所述的转向直拉杆(10、30)或转向横拉杆的方法，其中，首先将管件区段(13、39、40)的管件半成品定位在连接管件(11、31、41)的管件半成品内，并且紧接着使两个管件半成品在连接区段(16、42)内通过在两个管件半成品的共同的轴向方向上运动的冲头(44)以过盈尺寸扩张。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，使所述连接管件(11、31、41)的至少一个端部区段(19、32、33、48)直径减小，其中，通过在所述连接管件(11、31、41)的轴向方向上运动的、具有锥形入口(50)的模具(49)实现直径减小，该模具(49)被推移到所述连接管件(11、31、41)的外周上。
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