專利名稱：用于軸梁的坯體，包括軸的車輪懸架以及制造軸的方法
技術領域：
本發明涉及一種用于根據權利要求1的前序部分的軸梁的坯體，根據權利要求11的前序部分的車輪懸架，以及制造軸梁的方法。本發明特別地涉及用于軸梁的坯體，該坯體構造成以便可用于可轉向輪橋和固定的非轉向輪橋；并且涉及包括加工過的這種坯體的車輪懸架；并且涉及用這樣的坯體提供軸梁的方法。
背景技術：
在車輛中，軸梁用以支撐輪橋。在重型車輛如卡車的制造中，對滿足特殊客戶要求的適應性提出了高要求，以便車輛可適應不同的用途。為此目的，制造具有轉向輪橋和非轉向、固定輪橋的車輛，特別是卡車。能夠構造成可轉向和非轉向的這種輪橋的實例是商用車中的非驅動推進輪橋(non-driven pusher axle)。
根據現有技術，用于轉向的和非轉向輪橋的軸梁分別具有特定的坯體。這意味著必須備有兩套用于軸梁的坯體，這就增加了管理成本。此外，更復雜的是，對于在何種程度上軸梁被設計為具有固定的還是轉向輪橋的決定的改變。為減少與單獨庫存相關的問題，因此提出對轉向和非轉向梁均使用相同的軸梁，并且相反地使用將軸梁連接于卡車梁結構的桿固定適于軸梁的輪軸。因此，桿在其兩端分別固定有相應的接合點。迄今已知的解決方案的缺陷在于需要提供多個接合點，并且很難以足夠的精度設置桿并加以固定，這就意味著車輪可能被略微傾斜設置，可能導致耗油量增加。已知方案既表現出構造笨重、昂貴和龐大的缺陷，而且它也不能很好地符合其獨特的應用。由于車輪的位置不能容易地以足夠精度設置，因此已知方案有時會由于不正確地安裝車輪而造成不必要的輪胎摩擦。
發明內容
本發明的一個目的在于提供用于軸梁的坯體，其可用于固定的非轉向輪橋以及可轉向輪橋，并且由此可解決上述問題。
根據本發明，使用制成為一個工件的連續的坯體，在其各端具有包括中心銷支撐的套管，以及位于穿過所述套管縱軸線的平面各側上的耳狀突起。該耳狀突起具有第一部件，當軸梁被用以支承固定的、非轉向軸梁時，在耳狀突起加工后的該第一部件適于被用作輪軸的鎖定表面，并且所述耳狀突起還具有第二部件，當軸梁被用以支撐可轉向輪橋，其適于在耳狀突起至少部分地被切削掉后用作停點止擋以限制輪軸旋轉運動的偏轉。因此，相同的坯體用于轉向和非轉向輪橋。通過加工意味著材料從整體形成的坯體中被移除。加工可通過例如銑削、鉆孔和磨削來實現。因此交替地鎖定輪軸的表面用于偏轉限制的兩個停點擋塊可由耳狀突起形成。鎖定表面直接位于梁上并且與之一體形成，這意味著車輪可以良好的穩定性鎖定。此外，加工可以以高精度實現，從而如果與通過桿實現的鎖定相比減少了傾斜的危險。
總體而言，可以用這個事實來解釋彼此作用的部件越少越容易實現高準確性，因為組件越少，整體誤差越小。此外，構成停點擋塊的表面布局能夠很容易地根據不同車輛而適用于不同要求，耳狀突起的加工隨之就容易被改變，從而使得被切削掉的材料量不同，在這種情況下停點擋塊將被置于理想位置。為提供鎖定表面、可選地為停點擋塊，耳狀突起具有第一部件，在耳狀突起被加工后適于用作鎖定表面，以及耳狀突起還具有第二部件，其適于用作停點擋塊以限制輪軸的旋轉運動的偏轉。
因此用于可轉向輪橋或者固定的非轉向輪橋的軸梁，可由一個坯體形成。
在軸梁縱向方向上，耳狀突起的第一部件優選地比第二部件離軸梁中點更遠。這樣設置的結果是，第一部件比第二部件更加靠近直接面對軸梁的輪軸表面。想象輪軸繞中心銷沿順時針或逆時針旋轉運動，則輪軸就會在與第二部件接觸前與第一部件接觸。因此，第一部件被設置成鎖定非轉向輪橋的輪軸，而第二部件被設置成在預期的停止位置限制可轉向輪橋的旋轉運動。為了使用用于轉向輪橋的坯體，因此必須加工耳狀突起，以移除第一部件。這樣，輪軸并非旋轉固定，而是允許進行特定的預定旋轉，直至到達停點擋塊防止進一步旋轉的點。當坯體用于固定軸的軸梁的時，不需要移除第二部件。這種情形下，仍須加工第二部件，以使螺栓穿過第一部件以及第一部件之間的墊片而插入，并且可通過第一部件和輪軸之間施加的夾緊力而固定在輪軸內，從而確保輪軸不旋轉。這種情形下，當軸梁用于支撐固定的非轉向輪橋時，至少部分地切削掉第二部件，以釋放第一部件內固定螺栓的支撐表面。
為容易地實現輪軸和軸梁之間的鎖定，第一部件的鎖定表面優選地置于沿軸梁縱向方向構成中心銷支撐的套管的縱軸線的中心點之外。
優選地，耳狀突起構造成圖2所示的樣子，也就是具有鼻子形狀，具有較窄、較低的內部第二部件和較寬、較高的外部第一部件。第一部件較寬意味著第一部件沿構成中心銷支撐的套管的縱軸線具有比第二部件長的長度。第一部件較高意味著，在垂直于軸梁縱向方向和套管的所述縱軸線的方向上，第一部件比第二部件具有更大的延伸。耳狀突起在這種情形下構造在連續的工件中，該連續工件包括所述第一部件和第二部件以及中間工件，在該中間工件中第一部件并入第二部件。
在分別知道用于可轉向輪橋的軸梁和用于固定的、非轉向輪橋的軸梁時，對突起進行加工。在第一種情形下，進行加工以提供偏轉限制表面，而在第二種情形下，進行加工以提供平面鎖定表面。
本發明還涉及包括根據上文的加工坯體的車輪懸架，該坯體已經被加工以用作轉向輪橋的軸梁，并且本發明還涉及包括根據上文的加工坯體的車輪懸架，該坯體已經被加工以用作固定的非轉向輪橋的軸梁。
本發明還涉及提供用于轉向輪橋的軸梁的方法，可選地為從相同的坯體提供用于固定的非轉向輪橋的軸梁的方法。
參考附圖，以下將詳細描述本發明的實施例，其中圖1為根據本發明的用于軸梁的坯體的透視圖，圖2為位于用于軸梁的坯體上的耳狀突起的放大透視圖，圖3為位于用于軸梁的坯體上的耳狀突起的從上方觀察的放大圖，圖4為包括軸梁和以非旋轉方式固定在軸梁各端的輪軸的車輪懸架，圖5詳示了輪軸在用于非轉向輪橋的軸梁上的固定情況，圖6示出包括軸梁和可旋轉地固定在軸梁各端的輪軸的車輪懸架，圖7詳示了限制產生耳狀突起的輪軸的旋轉運動偏轉的停點擋塊。
具體實施例方式
圖1示出用于支撐輪橋的軸梁的坯體1。用于軸梁的坯體1沿大致的縱向方向L延伸，并且具有上下凸緣2、3，這些凸緣沿縱向方向延伸并且通過肋材4連接。軸梁一般可為直的或在穿過肋材的平面中具有偏離直梁的延伸部分，例如在所述實施例中示出的略微U形的輪廓。使用從直軸梁的偏離是為了容易地改變安裝有軸梁的車輛的車架高度。軸梁還具有固定表面5、6，以用于固定至車輛內的梁結構。該固定表面具有套管7，其用于將軸梁固定至車輛的梁結構上的固定元件的裝配。此外，在所示的實施例中，靠近用于軸梁的坯體的中點C，相對于軸梁的縱向方向L，具有一個錨定部件8，在該用于軸梁的坯體被用以支撐轉向輪橋的時候，其用于被加工以生產用于轉向助力缸的固定。軸梁也可構造成不具有整體錨固部件。
在軸梁坯體的各個末端9、10，構造有套管11、12，套管11、12用以支撐中心銷。套管沿著各自的縱向軸LG1、LG2延伸，其相對彼此略微傾斜，并且在穿過軸梁肋材的平面中延伸。為提供套管11、12，軸梁坯體在各個末端9、10構造有大致圓柱形的工件14，其中套管沿圓柱體的對稱軸延伸。
在坯體1上布置有鄰接各個末端9、10的耳狀突起13。在各個末端9、10處，耳狀突起布置在由套管縱軸線LG1、LG2所限定的平面的每一側上。該平面與穿過軸梁坯體的肋材4的平面重合。
軸梁坯體為一體制造，包括具有上凸緣2、下凸緣3、肋材4、圓柱形末端工件和耳狀突起的梁。因此，耳狀突起與梁的其余部分一體制造，并且在制造梁的過程中形成。該梁優選為一體鍛造或澆鑄。
在圖2中更詳盡地示出了耳狀突起13。該耳狀突起構造為具有較寬、較高的第一外部件15和較窄、較低的第二內部件16的鼻形。第一部件15較寬意味著，在構成中心銷支撐的套管12的縱軸線LG2上，第一部件15具有比第二部件16更大的延伸。第一部件15較高意味著，在垂直于軸梁縱向方向L和套管12的所述縱軸線LG2的方向H上，第一部件15具有比第二部件16更大的延伸。耳狀突起13在這種情形下構造為連續工件，其包括所述第一部件15和第二部件16以及中間工件17，在該中間工件中第一部件并入第二部件。
在分別制造用于可轉向輪橋的軸梁和用于固定的、非轉向輪橋的軸梁時，對第一種情形下的突起13進行加工，以提供偏轉限制表面18，而在第二種情形下提供平面鎖定表面19。偏轉限制表面18在圖7中更為清晰，其中耳狀突起已經被加工以提供用于可轉向輪橋的軸梁，而平面鎖定表面19在圖5中更為清晰，其中耳狀突起已經被加工以提供用于固定的、非轉向輪橋的軸梁。
加工意味著從耳狀突起移走材料。加工可通過例如銑削，鉆孔和磨削來實現。從而用于交替鎖定輪軸表面、且用于偏轉限制的兩個停點擋塊可由耳狀突起形成。為提供偏轉限制表面18，第一部件15和中間工件17幾乎被完全切削掉，從而允許安裝在套管內的輪軸旋轉至輪軸上故意形成的表面與偏轉限制表面相抵靠的位置處。為提供鎖定表面19，加工耳狀突起以提供設置在由套管12的縱軸線LG2和方向H限定的平面中的平面表面。
在圖3中，軸梁坯體1的一端10被詳示出。該末端10具有圓柱形部件14，容納中心銷的腔12穿過其中。該腔優選被設計為套管。如圖1所示，在軸梁的縱軸方向L上，耳狀突起13的第一部件15比第二部件16更加遠離軸梁坯體1的中心點C。第一部件15由鎖定表面19限定，該鎖定表面優選地構造成沿套管12的縱軸線LG2和垂直于軸梁縱向方向L的方向H延伸的平面內的部分。第一部件15還由用于固定螺栓21的支撐表面20限定(圖5)。該支撐表面只需構成可供螺栓21的頭部倚靠的平面工件。因此，通過在套管12的縱軸線LG2和垂直于方向H的方向上鉆出或銑出圓柱形孔，便能夠由耳狀突起13形成支撐表面20。此外，穿過第一部件15而形成鉆孔22(圖5)，固定螺栓21的桿從中穿過。
第二部件16由偏轉限制表面18限定，其沿縱軸線LG2方向形成為平面，圍繞沿縱軸線LG2則呈曲形。在輪軸上故意制造的止動面(44，圖7)在輪軸的最大旋轉時靠在構成偏轉限制表面18的第二部件的平面部件或相對平面部件上，在此偏轉限制表面18阻止了旋轉運動。在第一部件15和第二部件16之間為中間部件17。
在圖4中示出包括軸梁1a和以非旋轉方式固定在軸梁每端上的輪軸31a的車輪懸架30。軸梁1a由所述構造的坯體1形成，并且其中鎖定表面19和支撐表面20已通過加工部分耳狀突起13而顯現。輪軸31a具有輪橋32和安裝于套管內的中心銷33。在這種情形下，當輪橋不旋轉時，套管能夠無需提供中間支撐而直接用來容納中心銷。
在圖5中，詳示出了輪軸31a至軸梁3的固定。在圖中，示出第一部件15的鎖定表面19和支撐表面20。此外，示出輪軸的支撐表面34。鎖定面19和支撐表面34借助穿過第一部件15和墊片35的螺栓21施加的夾緊力被壓在一起，且中間墊片35被置于其間。墊片35優選為楔形的并且具有沿楔塊縱向方向延伸的套管。楔塊的縱向方向意味著楔塊的厚度的斜率為最大值的方向。在可選實施例中還可以利用襯墊來替代墊片。
在圖6所示實例中，示出了轉向桿和轉向助力缸如何放置在車輪懸架40中。車輛懸架40包括軸梁1b和可旋轉地設置在軸梁每端的輪軸31b。軸梁1b以前述方式由坯體1形成，其中偏轉限制表面18已經通過加工耳狀突起13而顯現。輪軸31b具有輪橋32和安裝在套管內的中心銷33。在這種情形下，當輪橋可旋轉時，套管可適于支撐置于套管內的中間支撐中的中心銷。輪軸31b還具有轉向桿41，其一端被固定至輪軸31b，另外一端被固定至橫拉桿42。在附圖中已示出，可通過轉向助力缸43的作用而實現輪軸的旋轉，其一端被固定在軸梁1b內，另一端被固定在轉向桿41內。
在圖7中詳示出了輪軸31b被固定至軸梁3的情形。在圖中，示出了第二部件16的偏轉限制表面18。此外，示出了輪軸31b的止動面44。止動面44如此布置，從而當表面彼此接觸時通過防止進一步旋轉而與偏轉限制表面18一起限制輪軸的旋轉運動。在示出的實施例中，止動面44通過固定在輪軸內的螺栓設置。這樣的構造使得偏轉限制的設置很容易根據各個車輛的情況被單獨地細微調節。還可能將止動面直接置于輪軸的材料之上。
本發明不應被認為限定在上述特定的實施例中，而是能夠在所附權利要求的范圍內進行自由的改進。
權利要求
1.一種用于支撐輪橋的軸梁(1a)的坯體(1)，該坯體(1)由連續的工件形成，在其各個末端(9，10)具有構成中心銷(33)支撐的套管(11，12)，以支撐輪軸(31a，31b)，其特征在于一體形成的連續坯體(1)在其各末端(9，10)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面每側上的耳狀突起(13)，該耳狀突起(13)具有第一部件(15)，當所述軸梁(1a)被用以支撐固定的、非轉向輪橋時，在加工耳狀突起(13)后，其適于用作輪軸(31a，31b)的鎖定表面(19)，所述耳狀突起(13)還具有第二部件(16)，當軸梁被用以支撐可轉向輪橋時，其適于用作停點擋塊(18)，以在耳狀突起(13)至少部分地被切削掉后限制輪軸旋轉運動的偏轉。
2.如權利要求1所述的坯體，其特征在于所述耳狀突起的第一部件(15)在軸梁的縱向方向上比第二部件(16)距離軸梁中點更遠。
3.如權利要求2所述的坯體，其特征在于當軸梁被用以支撐可轉向輪橋時，則所述第一部件(15)適于基本被完全切削掉以釋放所述第二部件(16)。
4.如權利要求2或3所述的坯體，其特征在于當軸梁被用以支撐固定的非轉向輪橋時，則所述第二部件(16)適于至少部分地被切削掉以釋放所述第一部件(15)內固定螺栓(21)的支撐表面(20)。
5.如權利要求1至4中任一項所述的坯體，其特征在于所述第一部件的鎖定表面(19)沿所述軸梁的縱向方向(L)置于構成中心銷(31a，31b)支撐的套管(11，12)的縱軸線(LG1，LG2)的中心點之外。
6.如權利要求1至5中任一項所述的坯體，其特征在于所述第二部件(16)沿所述軸梁的縱向方向(L)置于構成中心銷(31a，31b)支撐的套管(11，12)的縱軸線(LG1，LG2)的中心點之內。
7.如權利要求1至6中任一項所述的坯體，其特征在于所述第一部件(15)沿構成中心銷(31a，31b)支撐的套管(11，12)的縱軸線(LG1，LG2)比所述第二部件(16)具有更長的延伸。
8.如前述權利要求中任一項所述的坯體，其特征在于當軸梁被用于支撐固定的非轉向輪橋時，所述突起(13)被加工以提供鎖定表面(19)。
9.如前述權利要求中任一項所述的坯體，其特征在于所述耳狀突起(13)被構造為連續的工件，該工件包括所述第一部件(15)和第二部件(16)以及中間工件(17)，在該中間工件中第一部件并入第二部件。
10.如權利要求1所述的坯體，其特征在于當軸梁被用于支撐轉向輪橋時，所述突起被加工以提供偏轉限制表面(18)。
11.一種車輪懸架，包括軸梁(1a)和位于軸梁各端并具有中心銷(32)的輪軸(31a，31b)，該中心銷安裝于軸梁(1a)的套管(11，12)內，其中輪軸(31a，31b)具有各自的輪橋(32)，軸梁(1a)由連續工件制成的坯體形成并且根據權利要求1至10中任一項被構造，其特征在于一體形成的連續坯體(1)在其各末端(9，10)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面每側上的耳狀突起(13)，當所述軸梁被用以支撐固定的、非轉向輪橋時，該耳狀突起(13)適于被用作各輪軸(31a，31b)的鎖定表面(19)，當所述軸梁被用以支撐可轉向輪橋時，則所述耳狀突起(13)適于至少部分地被切削掉。
12.一種車輪懸架，包括軸梁(1a)和位于軸梁各端并具有中心銷(33)的輪軸(31a，31b)，該中心銷安裝于軸梁(1a)的套管(11，12)內，輪軸(31a，31b)具有各自的輪橋(32)，其中軸梁(1a)由連續工件制成的坯體(1)形成并且根據權利要求1至10中任一項構造，其特征在于一體形成的坯體(1)在其末端(9，10)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面每側上的第一部件(15)，第一部件(15)由耳狀突起(13)形成并且每一個都具有用于固定的、非轉向輪橋的所述輪軸(31a，31b)的鎖定表面(19)。
13.如權利要求12所述的車輪懸架，其特征在于輪軸(31a，31b)與軸梁(1a)之間的鎖定通過由耳狀突起(13)形成的鎖定表面(19)實現，該鎖定表面(19)和所述輪軸的支撐表面(34)借助穿過第一部件(15)和墊片(35)的螺栓(21)施加的夾緊力被壓在一起并且置于其間的中間墊片(35)被布置成與輪軸(31a，31b)結合。
14.如權利要求13所述的車輪懸架，其特征在于墊片(35)為楔形的。
15.如權利要求14所述的車輪懸架，其特征在于墊片(35)具有沿楔塊的縱向方向延伸的套管。
16.如權利要求12至15中任一項所述的車輪懸架，其特征在于輪軸被固定于所述兩個耳狀突起。
17.一種車輪懸架，包括軸梁(1a)和位于軸梁各端并具有中心銷(33)的輪軸(31a，31b)，該中心銷安裝于軸梁(1a)的套管(11，12)內，輪軸(31a，31b)具有各自的輪橋(32)，其中軸梁(1a)由連續工件制成的坯體形成并且根據權利要求1至10中任一項構造，其特征在于一體形成的連續坯體(1)在其末端(9，10)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面每側上的第二部件(16)，第二部件(16)由耳狀突起(13)形成以允許輪軸圍繞中心銷在預定的停點擋塊(18)之間旋轉，提供了可轉向的輪橋。
18.如權利要求17所述的車輪懸架，其特征在于所述輪軸(31a，31b)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面各側的止動面(44)，該止動面(44)被如此設置以靠在所述第二部件(16)上以限制輪軸的旋轉。
19.如權利要求17或18所述的車輪懸架，其特征在于所述止動面(44)由旋入輪軸的螺栓形成。
20.如權利要求17、18或19所述的車輪懸架，其特征在于所述第二部件(16)通過把所述第一部件(15)完全切削掉由所述突起(13)形成。
21.一種制造軸梁(1a)的方法，軸梁(1a)由一體的工件制成的連續坯體(1)構成，在其各個末端(9，10)具有構成中心銷(33)支撐的套管(11，12)，以在一體形成的坯體(1)內支撐輪軸(31a，31b)，坯體(1)具有位于穿過所述套管縱軸線(LG1，LG2)的平面各側上的耳狀突起(13)，其特征在于當軸梁(1a)被用以支撐固定的、非轉向輪橋時，適于被用作輪軸的鎖定表面(19)的第一部件(15)從所述耳狀突起(13)形成，另外地，當軸梁被用以支撐可轉向輪橋時，則適于用作停點擋塊(18)以限制輪軸旋轉運動的偏轉的第二部件(16)從所述耳狀突起(13)形成。
全文摘要
一種用于支撐輪橋的軸梁(1a)的坯體(1)，該坯體(1)由連續工件形成，在其各個末端(9，10)一方面具有構成中心銷(33)的支撐的套管(11，12)以支撐輪軸(31a，31b)，另一方面在套管的各側具有耳狀突起，以及由這樣的坯體制成的輪橋。本發明的目的在于獲得既適于車輛的轉向輪橋、又適于非轉向輪橋的坯體。
文檔編號B60G9/00GK101014469SQ200580030426
公開日2007年8月8日 申請日期2005年8月30日 優先權日2004年9月9日
發明者利昂·弗克斯, 羅蘭·斯文森 申請人:沃爾沃拉斯特瓦格納公司