CN100537271C - 用于轴梁的坯体，包括轴的车轮悬架以及制造轴的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于支撑轮桥的轴梁(1a)的坯体(1)，该坯体(1)由连续工件形成，在其各个末端(9，10)一方面具有构成中心销(33)的支撑的套管(11，12)以支撑轮轴(31a，31b)，另一方面在套管的各侧具有耳状突起，以及由这样的坯体制成的轮桥。本发明的目的在于获得既适于车辆的转向轮桥、又适于非转向轮桥的坯体。

Description

用于轴梁的坯体，包括轴的车轮悬架以及制造轴的方法
技术领域
本发明涉及一种用于支撑轮桥的轴梁的坯体，一种车轮悬架，以及一种制造轴梁的方法。本发明特别地涉及用于轴梁的坯体，该坯体构造成以便可用于可转向轮桥和固定的非转向轮桥；并且涉及包括加工过的这种坯体的车轮悬架；并且涉及用这样的坯体提供轴梁的方法。
背景技术
在车辆中，轴梁用以支撑轮桥。在重型车辆如卡车的制造中，对满足特殊客户要求的适应性提出了高要求，以便车辆可适应不同的用途。为此目的，制造具有转向轮桥和非转向、固定轮桥的车辆，特别是卡车。能够构造成可转向和非转向的这种轮桥的实例是商用车中的非驱动推进轮桥(non-driven pusher axle)。
根据现有技术，用于转向的和非转向轮桥的轴梁分别具有特定的坯体。这意味着必须备有两套用于轴梁的坯体，这就增加了管理成本。此外，更复杂的是，对于在何种程度上轴梁被设计为具有固定的还是转向轮桥的决定的改变。为减少与单独库存相关的问题，因此提出对转向和非转向梁均使用相同的轴梁，并且相反地使用将轴梁连接于卡车梁结构的杆固定适于轴梁的轮轴。因此，杆在其两端分别固定有相应的接合点。迄今已知的解决方案的缺陷在于需要提供多个接合点，并且很难以足够的精度设置杆并加以固定，这就意味着车轮可能被略微倾斜设置，可能导致耗油量增加。已知方案既表现出构造笨重、昂贵和庞大的缺陷，而且它也不能很好地符合其独特的应用。由于车轮的位置不能容易地以足够精度设置，因此已知方案有时会由于不正确地安装车轮而造成不必要的轮胎摩擦。
发明内容
本发明的一个目的在于提供用于轴梁的坯体，其可用于固定的非转向轮桥以及可转向轮桥，并且由此可解决上述问题。
根据本发明，使用制成为一个工件的连续的坯体，在其各端具有包括中心销支撑的套管，以及位于穿过所述套管纵轴线的平面各侧上的耳状突起。该耳状突起具有第一部件，当轴梁被用以支承固定的、非转向轴梁时，在耳状突起加工后的该第一部件适于被用作轮轴的锁定表面，并且所述耳状突起还具有第二部件，当轴梁被用以支撑可转向轮桥，其适于在耳状突起至少部分地被切削掉后用作停点止挡以限制轮轴旋转运动的偏转。因此，相同的坯体用于转向和非转向轮桥。通过加工意味着材料从整体形成的坯体中被移除。加工可通过例如铣削、钻孔和磨削来实现。因此交替地锁定轮轴的表面用于偏转限制的两个停点挡块可由耳状突起形成。锁定表面直接位于梁上并且与之一体形成，这意味着车轮可以良好的稳定性锁定。此外，加工可以以高精度实现，从而如果与通过杆实现的锁定相比减少了倾斜的危险。
总体而言，可以用这个事实来解释：彼此作用的部件越少越容易实现高准确性，因为组件越少，整体误差越小。此外，构成停点挡块的表面布局能够很容易地根据不同车辆而适用于不同要求，耳状突起的加工随之就容易被改变，从而使得被切削掉的材料量不同，在这种情况下停点挡块将被置于理想位置。为提供锁定表面、可选地为停点挡块，耳状突起具有第一部件，在耳状突起被加工后适于用作锁定表面，以及耳状突起还具有第二部件，其适于用作停点挡块以限制轮轴的旋转运动的偏转。
因此用于可转向轮桥或者固定的非转向轮桥的轴梁，可由一个坯体形成。
在轴梁纵向方向上，耳状突起的第一部件优选地比第二部件离轴梁中点更远。这样设置的结果是，第一部件比第二部件更加靠近直接面对轴梁的轮轴表面。想象轮轴绕中心销沿顺时针或逆时针旋转运动，则轮轴就会在与第二部件接触前与第一部件接触。因此，第一部件被设置成锁定非转向轮桥的轮轴，而第二部件被设置成在预期的停止位置限制可转向轮桥的旋转运动。为了使用用于转向轮桥的坯体，因此必须加工耳状突起，以移除第一部件。这样，轮轴并非旋转固定，而是允许进行特定的预定旋转，直至到达停点挡块防止进一步旋转的点。当坯体用于固定轴的轴梁的时，不需要移除第二部件。这种情形下，仍须加工第二部件，以使螺栓穿过第一部件以及第一部件之间的垫片而插入，并且可通过第一部件和轮轴之间施加的夹紧力而固定在轮轴内，从而确保轮轴不旋转。这种情形下，当轴梁用于支撑固定的非转向轮桥时，至少部分地切削掉第二部件，以释放第一部件内固定螺栓的支撑表面。
为容易地实现轮轴和轴梁之间的锁定，第一部件的锁定表面优选地置于沿轴梁纵向方向构成中心销支撑的套管的纵轴线的中心点之外。
优选地，耳状突起构造成图2所示的样子，也就是具有鼻子形状，具有较窄、较低的内部第二部件和较宽、较高的外部第一部件。第一部件较宽意味着第一部件沿构成中心销支撑的套管的纵轴线具有比第二部件长的长度。第一部件较高意味着，在垂直于轴梁纵向方向和套管的所述纵轴线的方向上，第一部件比第二部件具有更大的延伸。耳状突起在这种情形下构造在连续的工件中，该连续工件包括所述第一部件和第二部件以及中间工件，在该中间工件中第一部件并入第二部件。
在分别知道用于可转向轮桥的轴梁和用于固定的、非转向轮桥的轴梁时，对突起进行加工。在第一种情形下，进行加工以提供偏转限制表面，而在第二种情形下，进行加工以提供平面锁定表面。
本发明还涉及包括根据上文的加工坯体的车轮悬架，该坯体已经被加工以用作转向轮桥的轴梁，并且本发明还涉及包括根据上文的加工坯体的车轮悬架，该坯体已经被加工以用作固定的非转向轮桥的轴梁。
本发明还涉及提供用于转向轮桥的轴梁的方法，可选地为从相同的坯体提供用于固定的非转向轮桥的轴梁的方法。
附图说明
参考附图，以下将详细描述本发明的实施例，其中：
图1为根据本发明的用于轴梁的坯体的透视图，
图2为位于用于轴梁的坯体上的耳状突起的放大透视图，
图3为位于用于轴梁的坯体上的耳状突起的从上方观察的放大图，
图4为包括轴梁和以非旋转方式固定在轴梁各端的轮轴的车轮悬架，
图5详示了轮轴在用于非转向轮桥的轴梁上的固定情况，
图6示出包括轴梁和可旋转地固定在轴梁各端的轮轴的车轮悬架，
图7详示了限制产生耳状突起的轮轴的旋转运动偏转的停点挡块。
具体实施方式
图1示出用于支撑轮桥的轴梁的坯体1。用于轴梁的坯体1沿大致的纵向方向L延伸，并且具有上下凸缘2、3，这些凸缘沿纵向方向延伸并且通过肋材4连接。轴梁一般可为直的或在穿过肋材的平面中具有偏离直梁的延伸部分，例如在所述实施例中示出的略微U形的轮廓。使用从直轴梁的偏离是为了容易地改变安装有轴梁的车辆的车架高度。轴梁还具有固定表面5、6，以用于固定至车辆内的梁结构。该固定表面具有套管7，其用于将轴梁固定至车辆的梁结构上的固定元件的装配。此外，在所示的实施例中，靠近用于轴梁的坯体的中点C，相对于轴梁的纵向方向L，具有一个锚定部件8，在该用于轴梁的坯体被用以支撑转向轮桥的时候，其用于被加工以生产用于转向助力缸的固定。轴梁也可构造成不具有整体锚固部件。
在轴梁坯体的各个末端9、10，构造有套管11、12，套管11、12用以支撑中心销。套管沿着各自的纵向轴LG1、LG2延伸，其相对彼此略微倾斜，并且在穿过轴梁肋材的平面中延伸。为提供套管11、12，轴梁坯体在各个末端9、10构造有大致圆柱形的工件14，其中套管沿圆柱体的对称轴延伸。
在坯体1上布置有邻接各个末端9、10的耳状突起13。在各个末端9、10处，耳状突起布置在由套管纵轴线LG1、LG2所限定的平面的每一侧上。该平面与穿过轴梁坯体的肋材4的平面重合。
轴梁坯体为一体制造，包括具有上凸缘2、下凸缘3、肋材4、圆柱形末端工件和耳状突起的梁。因此，耳状突起与梁的其余部分一体制造，并且在制造梁的过程中形成。该梁优选为一体锻造或浇铸。
在图2中更详尽地示出了耳状突起13。该耳状突起构造为具有较宽、较高的第一外部件15和较窄、较低的第二内部件16的鼻形。第一部件15较宽意味着，在构成中心销支撑的套管12的纵轴线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较高意味着，在垂直于轴梁纵向方向L和套管12的所述纵轴线LG2的方向H上，第一部件15具有比第二部件16更大的延伸。耳状突起13在这种情形下构造为连续工件，其包括所述第一部件15和第二部件16以及中间工件17，在该中间工件中第一部件并入第二部件。
在分别制造用于可转向轮桥的轴梁和用于固定的、非转向轮桥的轴梁时，对第一种情形下的突起13进行加工，以提供偏转限制表面18，而在第二种情形下提供平面锁定表面19。偏转限制表面18在图7中更为清晰，其中耳状突起已经被加工以提供用于可转向轮桥的轴梁，而平面锁定表面19在图5中更为清晰，其中耳状突起已经被加工以提供用于固定的、非转向轮桥的轴梁。
加工意味着从耳状突起移走材料。加工可通过例如铣削，钻孔和磨削来实现。从而用于交替锁定轮轴表面、且用于偏转限制的两个停点挡块可由耳状突起形成。为提供偏转限制表面18，第一部件15和中间工件17几乎被完全切削掉，从而允许安装在套管内的轮轴旋转至轮轴上故意形成的表面与偏转限制表面相抵靠的位置处。为提供锁定表面19，加工耳状突起以提供设置在由套管12的纵轴线LG2和方向H限定的平面中的平面表面。
在图3中，轴梁坯体1的一端10被详示出。该末端10具有圆柱形部件14，容纳中心销的腔12穿过其中。该腔优选被设计为套管。如图1所示，在轴梁的纵轴方向L上，耳状突起13的第一部件15比第二部件16更加远离轴梁坯体1的中心点C。第一部件15由锁定表面19限定，该锁定表面优选地构造成沿套管12的纵轴线LG2和垂直于轴梁纵向方向L的方向H延伸的平面内的部分。第一部件15还由用于固定螺栓21的支撑表面20限定(图5)。该支撑表面只需构成可供螺栓21的头部倚靠的平面工件。因此，通过在套管12的纵轴线LG2和垂直于方向H的方向上钻出或铣出圆柱形孔，便能够由耳状突起13形成支撑表面20。此外，穿过第一部件15而形成钻孔22(图5)，固定螺栓21的杆从中穿过。
第二部件16由偏转限制表面18限定，其沿纵轴线LG2方向形成为平面，围绕沿纵轴线LG2则呈曲形。在轮轴上故意制造的止动面(44，图7)在轮轴的最大旋转时靠在构成偏转限制表面18的第二部件的平面部件或相对平面部件上，在此偏转限制表面18阻止了旋转运动。在第一部件15和第二部件16之间为中间部件17。
在图4中示出包括轴梁1a和以非旋转方式固定在轴梁每端上的轮轴31a的车轮悬架30。轴梁1a由所述构造的坯体1形成，并且其中锁定表面19和支撑表面20已通过加工部分耳状突起13而显现。轮轴31a具有轮桥32和安装于套管内的中心销33。在这种情形下，当轮桥不旋转时，套管能够无需提供中间支撑而直接用来容纳中心销。
在图5中，详示出了轮轴31a至轴梁3的固定。在图中，示出第一部件15的锁定表面19和支撑表面20。此外，示出轮轴的支撑表面34。锁定面19和支撑表面34借助穿过第一部件15和垫片35的螺栓21施加的夹紧力被压在一起，且中间垫片35被置于其间。垫片35优选为楔形的并且具有沿楔块纵向方向延伸的套管。楔块的纵向方向意味着楔块的厚度的斜率为最大值的方向。在可选实施例中还可以利用衬垫来替代垫片。
在图6所示实例中，示出了转向杆和转向助力缸如何放置在车轮悬架40中。车辆悬架40包括轴梁1b和可旋转地设置在轴梁每端的轮轴31b。轴梁1b以前述方式由坯体1形成，其中偏转限制表面18已经通过加工耳状突起13而显现。轮轴31b具有轮桥32和安装在套管内的中心销33。在这种情形下，当轮桥可旋转时，套管可适于支撑置于套管内的中间支撑中的中心销。轮轴31b还具有转向杆41，其一端被固定至轮轴31b，另外一端被固定至横拉杆42。在附图中已示出，可通过转向助力缸43的作用而实现轮轴的旋转，其一端被固定在轴梁1b内，另一端被固定在转向杆41内。
在图7中详示出了轮轴31b被固定至轴梁3的情形。在图中，示出了第二部件16的偏转限制表面18。此外，示出了轮轴31b的止动面44。止动面44如此布置，从而当表面彼此接触时通过防止进一步旋转而与偏转限制表面18一起限制轮轴的旋转运动。在示出的实施例中，止动面44通过固定在轮轴内的螺栓设置。这样的构造使得偏转限制的设置很容易根据各个车辆的情况被单独地细微调节。还可能将止动面直接置于轮轴的材料之上。
本发明不应被认为限定在上述特定的实施例中，而是能够在所附权利要求的范围内进行自由的改进。

Claims (21)

1.一种用于支撑轮桥的轴梁(1a)的坯体(1)，该坯体(1)由连续的工件形成，在其各个末端(9，10)具有构成中心销(33)支撑的套管(11，12)，以支撑轮轴(31a，31b)，其特征在于：一体形成的连续坯体(1)在其各末端(9，10)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面每侧上的耳状突起(13)，该耳状突起(13)具有第一部件(15)，当所述轴梁(1a)被用以支撑固定的、非转向轮桥时，在加工耳状突起(13)后，其适于用作轮轴(31a，31b)的锁定表面(19)，所述耳状突起(13)还具有第二部件(16)，当轴梁被用以支撑可转向轮桥时，其适于用作停点挡块(18)，以在耳状突起(13)至少部分地被切削掉后限制轮轴旋转运动的偏转。
2.如权利要求1所述的坯体，其特征在于：所述耳状突起的第一部件(15)在轴梁的纵向方向上比第二部件(16)距离轴梁中点更远。
3.如权利要求2所述的坯体，其特征在于：当轴梁被用以支撑可转向轮桥时，则所述第一部件(15)适于被完全切削掉以释放所述第二部件(16)。
4.如权利要求2或3所述的坯体，其特征在于：当轴梁被用以支撑固定的非转向轮桥时，则所述第二部件(16)适于至少部分地被切削掉以释放所述第一部件(15)内固定螺栓(21)的支撑表面(20)。
5.如权利要求1至3中任一项所述的坯体，其特征在于：所述第一部件的锁定表面(19)沿所述轴梁的纵向方向(L)置于构成中心销(31a，31b)支撑的套管(11，12)的纵轴线(LG1，LG2)的中心点之外。
6.如权利要求1至3中任一项所述的坯体，其特征在于：所述第二部件(16)沿所述轴梁的纵向方向(L)置于构成中心销(31a，31b)支撑的套管(11，12)的纵轴线(LG1，LG2)的中心点之内。
7.如权利要求1至3中任一项所述的坯体，其特征在于：所述第一部件(15)沿构成中心销(31a，31b)支撑的套管(11，12)的纵轴线(LG1，LG2)比所述第二部件(16)具有更长的延伸。
8.如权利要求1至3中任一项所述的坯体，其特征在于：当轴梁被用于支撑固定的非转向轮桥时，所述突起(13)被加工以提供锁定表面(19)。
9.如权利要求1至3中任一项所述的坯体，其特征在于：所述耳状突起(13)被构造为连续的工件，该工件包括所述第一部件(15)和第二部件(16)以及中间工件(17)，在该中间工件中第一部件并入第二部件。
10.如权利要求1所述的坯体，其特征在于：当轴梁被用于支撑转向轮桥时，所述突起被加工以提供偏转限制表面(18)。
11.一种车轮悬架，包括轴梁(1a)和位于轴梁各端并具有中心销(33)的轮轴(31a，31b)，该中心销安装于轴梁(1a)的套管(11，12)内，其中轮轴(31a，31b)具有各自的轮桥(32)，轴梁(1a)由连续工件制成的坯体形成并且根据权利要求1至10中任一项被构造，其特征在于：一体形成的连续坯体(1)在其各末端(9，10)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面每侧上的耳状突起(13)，当所述轴梁被用以支撑固定的、非转向轮桥时，该耳状突起(13)适于被用作各轮轴(31a，31b)的锁定表面(19)，当所述轴梁被用以支撑可转向轮桥时，则所述耳状突起(13)适于至少部分地被切削掉。
12.一种车轮悬架，包括轴梁(1a)和位于轴梁各端并具有中心销(33)的轮轴(31a，31b)，该中心销安装于轴梁(1a)的套管(11，12)内，轮轴(31a，31b)具有各自的轮桥(32)，其中轴梁(1a)由连续工件制成的坯体(1)形成并且根据权利要求1至10中任一项构造，其特征在于：一体形成的坯体(1)在其末端(9，10)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面每侧上的第一部件(15)，第一部件(15)由耳状突起(13)形成并且每一个都具有用于固定的、非转向轮桥的所述轮轴(31a，31b)的锁定表面(19)。
13.如权利要求12所述的车轮悬架，其特征在于：轮轴(31a，31b)与轴梁(1a)之间的锁定通过由耳状突起(13)形成的锁定表面(19)实现，该锁定表面(19)和所述轮轴的支撑表面(34)借助穿过第一部件(15)和垫片(35)的螺栓(21)施加的夹紧力被压在一起并且置于其间的中间垫片(35)被布置成与轮轴(31a，31b)结合。
14.如权利要求13所述的车轮悬架，其特征在于垫片(35)为楔形的。
15.如权利要求14所述的车轮悬架，其特征在于垫片(35)具有沿楔块的纵向方向延伸的套管。
16.如权利要求12至15中任一项所述的车轮悬架，其特征在于轮轴被固定于所述两个耳状突起。
17.一种车轮悬架，包括轴梁(1a)和位于轴梁各端并具有中心销(33)的轮轴(31a，31b)，该中心销安装于轴梁(1a)的套管(11，12)内，轮轴(31a，31b)具有各自的轮桥(32)，其中轴梁(1a)由连续工件制成的坯体形成并且根据权利要求1至10中任一项构造，其特征在于：一体形成的连续坯体(1)在其末端(9，10)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面每侧上的第二部件(16)，第二部件(16)由耳状突起(13)形成以允许轮轴围绕中心销在预定的停点挡块(18)之间旋转，提供了可转向的轮桥。
18.如权利要求17所述的车轮悬架，其特征在于：所述轮轴(31a，31b)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面各侧的止动面(44)，该止动面(44)被如此设置以靠在所述第二部件(16)上以限制轮轴的旋转。
19.如权利要求17或18所述的车轮悬架，其特征在于：所述止动面(44)由旋入轮轴的螺栓形成。
20.如权利要求17或18所述的车轮悬架，其特征在于：所述第二部件(16)通过把所述第一部件(15)完全切削掉由所述突起(13)形成。
21.一种制造轴梁(1a)的方法，轴梁(1a)由一体的工件制成的连续坯体(1)构成，在其各个末端(9，10)具有构成中心销(33)支撑的套管(11，12)，以在一体形成的坯体(1)内支撑轮轴(31a，31b)，坯体(1)具有位于穿过所述套管纵轴线(LG1，LG2)的平面各侧上的耳状突起(13)，其特征在于：当轴梁(1a)被用以支撑固定的、非转向轮桥时，适于被用作轮轴的锁定表面(19)的第一部件(15)从所述耳状突起(13)形成，另外地，当轴梁被用以支撑可转向轮桥时，则适于用作停点挡块(18)以限制轮轴旋转运动的偏转的第二部件(16)从所述耳状突起(13)形成。
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