CN105307879B - 用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座 - Google Patents

用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座 Download PDF

Info

Publication number
CN105307879B
CN105307879B CN201480033698.5A CN201480033698A CN105307879B CN 105307879 B CN105307879 B CN 105307879B CN 201480033698 A CN201480033698 A CN 201480033698A CN 105307879 B CN105307879 B CN 105307879B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wheel shaft
spring
suspension
window
spring base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480033698.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105307879A (zh
Inventor
P·R·皮尔斯
M·D·奥伊斯特
D·格雷格
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hendrickson USA LLC
Original Assignee
Hendrickson USA LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hendrickson USA LLC filed Critical Hendrickson USA LLC
Publication of CN105307879A publication Critical patent/CN105307879A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105307879B publication Critical patent/CN105307879B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G11/00—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs
    • B60G11/02—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only
    • B60G11/10—Resilient suspensions characterised by arrangement, location or kind of springs having leaf springs only characterised by means specially adapted for attaching the spring to axle or sprung part of the vehicle
    • B60G11/113—Mountings on the axle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/004—Mounting arrangements for axles
    • B60B35/006—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles
    • B60B35/007—Mounting arrangements for axles with mounting plates or consoles fitted to axles for mounting suspension elements to axles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02—Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • B60B35/04—Dead axles, i.e. not transmitting torque straight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/43—Fittings, brackets or knuckles
    • B60G2204/4306—Bracket or knuckle for rigid axles, e.g. for clamping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00—Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40—Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/43—Fittings, brackets or knuckles
    • B60G2204/4306—Bracket or knuckle for rigid axles, e.g. for clamping
    • B60G2204/43065—U-shaped bolts crossing each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2206/00—Indexing codes related to the manufacturing of suspensions: constructional features, the materials used, procedures or tools
    • B60G2206/01—Constructional features of suspension elements, e.g. arms, dampers, springs
    • B60G2206/80—Manufacturing procedures
    • B60G2206/82—Joining
    • B60G2206/8201—Joining by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/147—Trailers, e.g. full trailers or caravans
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/14—Trucks; Load vehicles, Busses
    • B60Y2200/148—Semi-trailers, articulated vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/20—Off-Road Vehicles
    • B60Y2200/22—Agricultural vehicles
    • B60Y2200/221—Tractors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

本发明涉及用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，所述弹簧座包括连续窗口焊接部并且有利于使用薄壁轮轴，因此节省了重量和成本。弹簧座将轮轴/悬挂系统的至少一个机械弹簧固定至轮轴/悬挂系统的轮轴。弹簧座包括被构造成用以搁置在轮轴上的至少一个主体，并且该主体在布置于轮轴上时形成至少一个窗口。该主体通过形成在窗口中的连续焊接部而刚性地附接至轮轴。弹簧座在主体和轮轴之间不具有直线焊接部。

Description

用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2013年7月12日提交的美国临时专利申请序列号No.61/845,745的优先权。
技术领域
本发明涉及的领域是用于车辆的机械轮轴/悬挂系统。更特别地，本发明涉及的领域是用于重型车辆(例如，牵引车挂车或半挂车)的机械弹簧轮轴/悬挂系统，所述机械弹簧轮轴/悬挂系统在车辆运行期间定位车辆轮轴以及稳定车辆。更特别地，本发明涉及用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，所述弹簧座包括连续的窗口焊接部(window welds)并且能够使用薄壁轮轴，从而节省了重量和成本。
背景技术
运输货物的重型车辆(例如，牵引车挂车或半挂车和直式卡车)包括悬挂组件，所述悬挂组件将车辆的轮轴连接至车辆的框架。在一些重型车辆中，悬挂组件直接连接至车辆的主框架。在其它重型车辆中，车辆的主框架支承子框架，并且悬挂组件直接连接至子框架。对于支承子框架的那些重型车辆而言，子框架可以是不可移动或可移动的，可移动的子框架通常被称为滑动箱、滑动子框架、滑动底盘或辅助滑动框架。为简便起见，在此将参考子框架进行说明，应当理解这种参考仅作为示例，并且本发明适用于重型车辆主框架、可移动的子框架和不可移动的子框架。
在重型车辆领域中，通常参考轮轴/悬挂系统进行说明，其通常包括一对横向间隔开的悬挂组件以及轮轴，悬挂组件连接至车辆子框架。重型车辆的轮轴/悬挂系统用于定位或固定轮轴的位置以及稳定车辆。更特别地，当车辆在道路上行进时，车辆的车轮会遇到各种路面状况，这向安装有车轮的轮轴施加各种力，继而向连接至轮轴并且支承轮轴的悬挂组件施加各种力。因此，这些力作用以在轮轴和悬挂组件上放置或形成负载。为了使在车辆运行时这些力和所形成的负载对车辆子框架和其它车辆部件、进而对车辆运载的任何货物和/或乘客造成的不利影响最小化，设计了轮轴/悬挂系统以吸收或减少至少一些力和/或所形成的负载。
在本领域中已知的两种常见类型的重型车辆是干货货车和冷藏车。干货货车包括附连的挂车以维持其货物干燥，并且用于运输各种不易腐烂的生活和工业商品。冷藏车包括具有冷藏系统的附连挂车，并且通常用于运输易腐烂的商品。这种干货货车和冷藏车通常已经采用了利用机械弹簧悬挂组件的轮轴/悬挂系统。这些机械弹簧悬挂组件通常包括横向间隔开并且连接至轮轴的一对片簧组或堆。该对片簧组通常使用U形螺栓连接装置而连接至轮轴，从而不损坏弹簧的完整性。每个片簧堆被设计成用以承载其相应轮轴的额定竖直负载。通常，干货货车或冷藏车的挂车在挂车的后部处(即，前部轮轴/悬挂系统和后部轮轴/悬挂系统)采用一个或多个机械弹簧轮轴/悬挂系统，所述一个或多个机械弹簧轮轴/悬挂系统是在本技术领域中共同被称为挂车串列式轮轴/悬挂系统的结构。正如本领域技术人员已知的，挂车的前端由牵引车的分离轮轴/悬挂系统而支承。为简便起见，在此处将参考弹簧轮轴/悬挂系统或机械轮轴/悬挂系统进行说明，应当理解，这种参考涉及的是挂车串列式机械弹簧轮轴/悬挂系统。
应当理解的是，前部弹簧轮轴/悬挂系统和后部弹簧轮轴/悬挂系统的每一个包括基本上相同的一对的横向间隔开且纵向地延伸的片簧组或堆，所述片簧组或堆中的每一个设置在车辆的驾驶员侧和乘客侧的相应一个上。由于前部弹簧轮轴/悬挂系统或后部弹簧轮轴/悬挂系统的每个片簧组基本上彼此相同，本文将仅描述每个前部片簧组和后部片簧组中的一个。在现有技术中，弹簧轮轴/悬挂系统已经采用夹持组件以将每个片簧组连接至轮轴。
更特别地，夹持组件包括设置在片簧的上表面上的顶部块、在片簧的底部和轮轴上部部分之间延伸的与顶部块对齐的顶部轴座、以及底部轴座，所述底部轴座是设置在轮轴的下部部分上的与顶部块和顶部轴座对齐的弯曲板。夹持组件还包括一对U形螺栓，每个U形螺栓接合顶部块并且延伸通过形成在底部轴座中的一对开口。这样，当螺母被固定至U形螺栓的端部时，顶部块、片簧、顶部轴座、轮轴和底部轴座被刚性地夹持在一起。
顶部轴座和底部轴座每个均通过使用直线焊接部(line welds)而在其外侧处刚性地连接至轮轴。直线焊接部是起始于一点处并且终止于分开点处的焊接部。直线焊接部的起始点和直线焊接部的终止点形成易受应力影响的已知为应力梯级的区域。结果，直线焊接部的起始点和终止点包括不合需要的应力梯级区域。因而，当部件被直线焊接至中空轮轴中心管时，在轮轴壁上形成了与每个焊接部终止点相邻的区域，所述区域通常比非焊接区域以及采用其它类型焊接的区域更易于受到应力的影响。
结果，当力和所形成的负载作用在轮轴上时，沿着轮轴中心管的直线焊接部区域在承受这种力和/或负载时通常比非焊接区域更易于出现故障。为了补偿对于由直线焊接部引起的应力的增大的易受影响性，轮轴的壁厚通常也增大，这不合需要地增加了制备轮轴所使用的材料量，并且也不合需要地增加了轮轴的重量。
结果，在本技术领域中需要一种通过减少与将弹簧座直线焊接至轮轴相关的应力梯级而克服现有技术系统的缺点的弹簧轮轴/悬挂系统，由此允许使用薄壁轮轴以及降低系统的重量和成本。用于本发明的薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座满足了这种需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机械轮轴/悬挂系统的弹簧座，所述弹簧座消除了使用现有技术的直线焊接部，由此减少了应力梯级。
本发明的另一目的是提供一种用于机械轮轴/悬挂系统的弹簧座，所述弹簧座允许使用薄壁轮轴，由此有利于减少机械轮轴/悬挂系统的重量和生产成本。
通过用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座而实现了这些目的和优点。所述弹簧座将轮轴/悬挂系统的机械弹簧固定至轮轴/悬挂系统的轮轴。弹簧座包括被构造成用以搁置在轮轴上的主体，并且所述主体在设置于轮轴上时形成至少一个窗口。主体通过形成在窗口中的连续焊接部而刚性地附接至轮轴，并且弹簧座在主体和轮轴之间不具有直线焊接部。
附图说明
本发明的说明了最优方式的优选实施例在以下说明书中得以阐明并且在附图中得以示出，而且在随附权利要求中得以特别且清晰地指出和阐明，在所述优选实施例中申请人已经构想了应用本原理。
图1是现有技术的挂车串列式机械弹簧轮轴/悬挂系统的驾驶员侧的前顶部透视图，其示出为处于上悬构造中并且通过使用第一现有技术弹簧座而安装至车辆子框架；
图2是使用第二现有技术弹簧座的现有技术夹持组件的顶部透视图，其示出为连接至轮轴；
图3是图2中所示的夹持组件和轮轴的底部透视图；
图4是本发明的附接至轮轴的第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座的顶部透视图，其示出为处于上悬弹簧轮轴/悬挂系统构造中；
图5是图4中所示的弹簧座的底部透视图；
图6是图4中所示的从轮轴上移出的弹簧座的驾驶员侧的放大顶部透视图；
图7是图4中所示的弹簧座的乘客侧的放大底部透视图；
图8是本发明的附接至轮轴的第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座的顶部透视图，其示出为处于下悬弹簧轮轴/悬挂系统构造中；
图9是图8中所示的从轮轴上移出的弹簧座的乘客侧的放大底部透视图；以及
图10是图9中所示的弹簧座的驾驶员侧的放大底部透视图。
在所有附图中，相似的附图标记指示相似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解本发明的薄壁轮轴的轮轴/悬挂系统弹簧座，采用第一现有技术弹簧座的现有技术弹簧轮轴/悬挂系统通常以附图标记10指代并且示出在图1中。现有技术弹簧轮轴/悬挂系统10是串列式轮轴/悬挂系统，其使用每个均连接至车辆框架或子框架16并从其悬挂的前部轮轴/悬挂系统12和后部轮轴/悬挂系统14，如在本技术领域中已知的。如上所述，在一些重型车辆中，轮轴/悬挂系统直接连接至车辆的主框架，而在其它重型车辆中，车辆的主框架支承可移动的子框架或不可移动的子框架，轮轴/悬挂系统直接连接至子框架。为简便起见，在此将参考子框架16进行说明，应当理解这种参考仅作为示例，本发明适用于重型车辆主框架、可移动的子框架和不可移动的子框架。
前部轮轴/悬挂系统12包括连接至前部轮轴20F的一对横向间隔开且纵向延伸的机械弹簧轮轴/悬挂组件18。类似地，后部轮轴/悬挂系统14包括连接至后部轮轴20R的一对横向间隔开且纵向延伸的机械弹簧轮轴/悬挂组件22。由于该对前部机械弹簧轮轴/悬挂组件18中的每一个彼此相同，并且该对后部机械弹簧轮轴/悬挂组件22中的每一个也彼此相同，因此在此将仅描述各自中的一个。
前部机械弹簧轮轴/悬挂组件18包括片簧组或堆24，所述片簧组或堆继而包括多个片簧26。后部机械弹簧轮轴/悬挂组件22包括片簧组或堆40，所述片簧组或堆继而包括多个片簧42。应当注意到的是，在图1中示出了在本技术领域中被称为上悬构造的第一现有技术弹簧轮轴/悬挂系统10，其中前部弹簧堆24布置在前部轮轴20F的上方，并且后部弹簧堆40也布置在后部轮轴20R的上方。
首先参考前部机械弹簧轮轴/悬挂组件18，每个弹簧堆24的顶部片簧26T在前部吊架28和平衡器或摇杆30之间纵向延伸，所述前部吊架以本领域技术人员已知的方式安装在子框架16上并且从其悬挂。更特别地，顶部弹簧26T的前端部32被成形，以使得顶部弹簧的前端部能够搁置在安装于前部吊架28中的凸轮或滑块(未示出)上并与之接合。顶部弹簧26T的后端部(未示出)被成形，以使得顶部弹簧的后端部能够搁置在安装于平衡器30中的凸轮或滑块(未示出)上并与之接合。平衡器30继而通过销和衬套组件38而可枢转地连接至中心吊架36，中心吊架安装在子框架16上并从其悬挂，如本技术领域中已知的。这种结构使得顶部弹簧26T、进而使得前部弹簧堆24能够响应于一定的负载状况而分别在前部吊架28和中心吊架36上浮动或滑动。如在本技术领域中已知的，平衡器30还提供了前部轮轴/悬挂组件18和后部轮轴/悬挂组件22之间的连接，并且平衡器枢转以试图平衡前部轮轴20F和后部轮轴20R之间的负载。
接下来参考后部机械弹簧轮轴/悬挂组件22，每个弹簧堆40的顶部片簧42T在平衡器30和后部吊架44之间纵向延伸，所述后部吊架安装在子框架16上并从其悬挂，如在本技术领域中已知的。更特别地，顶部弹簧42T的前端部(未示出)被成形，以使得顶部弹簧的前端部能够搁置在安装于平衡器30中的凸轮或滑块(未示出)上并与之接合。顶部弹簧42T的后端部(未示出)被成形，以使得顶部弹簧的后端部能够搁置在安装于后部吊架44中的凸轮或滑块(未示出)并与之接合。这样，顶部弹簧42T、进而后部弹簧堆40能够响应于一定的负载状况而分别在中心吊架36和后部吊架44上浮动或滑动。
前部片簧堆24的多个片簧26通过中心螺栓(未示出)而保持在一起，并且通过夹持组件52而夹持至前部轮轴20F。更特别地，中心螺栓延伸穿过在每个前部片簧的纵向中点附近处形成于每个前部片簧26中的开口(未示出)，并且与所述前部片簧互连。夹持组件52：包括在顶部弹簧的纵向中点附近处设置在顶部弹簧26T的上表面上的顶部块54、在前部弹簧堆24的底部和前部轮轴20F的上部部分之间延伸并且与顶部块竖直对齐的顶部弹簧座56、以及设置在前部轮轴的下部部分处并且与顶部块和顶部弹簧座竖直对齐的底部弹簧座58。应当理解的是，弹簧座在本技术领域中也被称为轴座，为简便起见，在此将参考弹簧座进行说明。夹持组件52还包括一对U形螺栓60，所述螺栓中的每个接合顶部块54，并且延伸穿过形成在底部弹簧座58中的一对开口(未示出)。这样，在将螺母固定至U形螺栓60上时，顶部模块54、前部弹簧堆24、顶部弹簧座56、轮轴20F以及底部弹簧座58刚性地夹持在一起。应当理解的是，按照类似于上述关于前部片簧堆24的前部片簧26的方式，后部片簧堆40的片簧42由中心螺栓(未示出)保持在一起并且由夹持组件52夹持至后部轮轴20R。
为了控制前部轮轴20F的前后运动，前部半径杆64枢转地连接至前部吊架28和前部轮轴的顶部弹簧座56并且在二者之间延伸。同样地，为了控制后部轮轴20R的前后运动，后部半径杆66枢转地连接至中心吊架36和后部轮轴的顶部弹簧座56并且在二者之间延伸。制动盒安装托架(未示出)通常通过焊接而在顶部弹簧座56内侧处附接或连接至各个轮轴20F、20R，以使得制动系统部件(未示出)能够安装在弹簧轮轴/悬挂系统10上。
第一现有设计弹簧轮轴/悬挂系统10的这种设计使得系统能够基本上充分地对作用在系统上的力以及系统受到的形成负载做出反应。然而，现有技术弹簧轮轴/悬挂系统10需要使用直线焊接部，以将夹持组件52连接至轮轴20F、20R。更具体而言，夹持组件52通过起始于一点处而终止于分开点处的直线焊接部而连接至轮轴20F、20R。在直线焊接部的起始点和终止点处，通常应力梯级增大。为了补偿对于因将夹持组件52直线焊接至轮轴20F、20R而引起的应力的增大的易受影响性，通常增大轮轴的壁厚。壁厚的这种增大不合需要地增加了用来制备轮轴20F、20R的材料量、不合需要地增大了轮轴的重量，继而不合需要地增大了生产成本和燃料消耗。
参考图2-3，采用第二现有技术弹簧座的现有技术夹持组件以附图标记104所示，并且刚性地连接至轮轴102。轮轴102包括轴管106和轴颈108，所述轴颈通过任何合适的方式(例如，焊接)而成一体地连接至中心管的每个端部。应当注意到的是，在图2-3中示出了在本技术领域中被称为下悬构造的采用第二现有技术弹簧座的夹持组件104，其中前部弹簧堆24(图1)设置在轮轴102的下方，并且后部弹簧堆40(图1)也设置在轮轴的下方。
为了完整性，包括凸轮轴组件110、凸轮轴111、凸轮管112、S-凸轮114、凸轮轴托架118、制动卡盘124、制动盒安装托架130、凸轮轴组件安装托架132的制动系统(未示出)的各部件示出为附接至轮轴102。
现有技术弹簧座104通常呈U形，以围绕轮轴102。更具体而言，现有技术弹簧座104包括弯曲部，所述弯曲部被构造成帮助以间隙配合而搁置至轮轴202上以及夹持至轮轴。此外，为了刚性地附接现有技术弹簧座104，采用了以LWS指代的直线焊接部。如在现有技术中已知的，直线焊接部从起始于一点处并且终止于分开点处。直线焊接部LWS的起始点和终止点是易于受到应力影响的区域。由于使用直线焊接部LWS将现有技术弹簧座104连接至轮轴102，在直线焊接部LWS的起始点和终止点处形成了不合需要的应力梯级。使用直线焊接部以将凸轮轴组件安装托架刚性地连接至轮轴不合需要地增加了轮轴厚度。更特别地，本技术领域中已知的是，由于在车辆运行期间跨过片簧堆之间的轮轴的合成负载的形成以及力的传递，位于片簧堆之间的轮轴中心管部分是高应力区域。当部件被直线焊接至中空的轮轴中心管时，在轮轴壁上形成了与焊接部相邻的区域，所述区域比非焊接区域以及采用其它类型焊接的区域通常更易于受到应力的影响。
结果，当力和所产生的负载作用在轮轴上时，沿着轮轴中心管的直线焊接部区域在受到这种力和/或负载时通常比非焊接区域更易于出现故障。为了补偿对于由直线焊接部引起的应力的增大的易受影响性，轮轴的壁厚通常也增大，这不合需要地增大了制备轮轴所使用的材料量，并且也不合需要地增大了轮轴的重量。因而，在现有技术中，使用通过直线焊接部连接至轮轴中心管的现有技术弹簧座需要使用相对厚壁的轮轴，例如壁厚约为半英寸(0.500英寸)或更大。这种厚壁轮轴不合需要地增大了重量，并且不合需要地增大了与轮轴/悬挂系统相关的成本。
结果，在将现有技术弹簧座连接至轮轴时，在现有技术中需要一种使得直线焊接部和相关应力梯级最小化的弹簧轮轴/悬挂系统，由此使得能够使用薄壁轮轴并且减少系统的重量和成本。用于本发明的薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座满足这种需求，并且在下文中将详细描述。
参考图4-7，本发明的第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座以附图标记204指代。通常在上悬弹簧轮轴/悬挂系统(未示出)中使用第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204，其中弹簧(未示出)布置在薄壁轮轴202之上或上方。轮轴202包括轴管206和轴颈208。为了完整性，制动卡盘224示出为安装在轮轴202上。
如在图6-7中更为清楚地示出的，本发明的第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204包括第一部分或第一主体230、第二部分或第二主体232以及顶部块54(图1)。第一部分230通常呈U形，并且部分地围绕轮轴202，如在下文中将描述的。此外，第一部分230包括一对侧壁234、半径壁236、弹簧壁238和倾斜壁240。弹簧壁238通常呈矩形，并且形成具有开口239以用于接收例如定位销的销(未示出)，所述销布置成通过弹簧堆26(图1)。每个侧壁234基本上呈U形，并且以压配合或过盈配合的方式而互补地接收轮轴202。可以设想的是，第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204还可以包括间隙配合以机械地接合轮轴202。此外，一对半径杆托架242从侧壁234向外延伸。每个半径杆托架242分别形成有开口244，以帮助枢转地连接半径杆(未示出)。一对上部窗口部分246定位成靠近一对侧壁234、弹簧壁238，并且靠近所述一对侧壁和倾斜壁240。上部窗口部分246基本呈U形，并且形成窗口248A、B的一部分，如下文将讨论的。
本发明的第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204的第二部分232包括基本上呈U形的轮轴部分250以及一对端部部分252。轮轴部分250大体部分地围绕轮轴202，并且形成有在制备过程中使用的一对开口254。端部部分252形成具有一对开口256以接收U形螺栓(未示出)，从而将弹簧堆26(图1)附接至机械轮轴/悬挂弹簧座204。弹簧座204包括一对下部窗口部分258，所述一对下部窗口部分刚性地连接至各自的相应端部部分252。每个下部窗口部分258从第二部分232的相应端部部分252向外延伸，并且包括基本上呈U形的端部部分。当弹簧座204放置在轮轴202上时，下部窗口部分258和上部窗口部分246基本上形成圆形窗口248A、B。
为了将本发明的机械轮轴/悬挂弹簧座204刚性地附接或连接至轮轴202，第一部分230和第二部分232被构造成帮助以压配合而搁置在轮轴202上并且机械地接合轮轴。更特别地，当第一部分230和第二部分232设置在轮轴202上时，窗口248A形成在轮轴的前部象限上，而窗口248B形成在轮轴的后部象限上，或者靠近轮轴的水平中性轴。当与轮轴的顶部部分和底部部分相比时，轮轴202的前部象限和后部象限通常被认为是轮轴的低应力区域，因而进一步减少了潜在的应力梯级。窗口248A、248B有利于连接至轮轴202。更具体而言，在机械轮轴/悬挂弹簧座204的窗口248A、B附近使用由CWW指代的连续窗口焊接部。窗口焊接部是起始和终止于窗口248A、B中的同一点处的连续焊接部。这样，通过使用连续窗口焊接部连接至轮轴的前部象限和后部象限或轮轴的低应力区域而将窗口248A、B焊接至轮轴202，因而进一步降低了潜在的应力梯级。这样，不存在与采用形成应力梯级的直线焊接部中出现的那些相同的分离的起始焊接点和终止焊接点。因而，连续窗口焊接部消除了通常与直线焊接部相关的应力梯级。而且，通常理解的是，连续窗口焊接部由于焊接部的连续性而比直线焊接部更强劲。因而，窗口248A、B内的窗口焊接部CWW使得能够使用薄壁轮轴202，这减少了重量并且减少了成本。通常认为薄壁轮轴202是壁厚范围为约0.285英寸至约0.45英寸的轮轴。
本发明的第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204使用压配合以搁置在轮轴202上并且与其机械接合，并且在窗口248A、B中采用连续窗口焊接部CWW，以将弹簧座刚性地连接至轮轴202。由于连续窗口焊接部CWW起始于一点处并且终结于同一点处，因而消除了与直线焊接部相关的应力梯级。因而，使弹簧座204内的应力梯级最小化有利于使用薄壁轮轴202，由此减少了重量并且减少了生产成本。
参考图8-10，机械悬挂弹簧座的第二优选实施例由附图标记304指代。通常在下悬弹簧轮轴/悬挂系统(未示出)中采用第二实施例机械悬挂弹簧座304，其中弹簧(未示出)设置在薄壁轮轴302之下或下方。轮轴302包括轴管306和轴颈308。为了完整性，制动卡盘324示出为安装在轮轴302上，如下文将进行描述的。
如图9-10中更为清楚地示出的，本发明的第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304包括主体303，所述主体基本上呈U形并且部分地围绕轮轴302，如下文将描述的。更具体而言，机械轮轴/悬挂弹簧座主体303包括弹簧壁330、一对侧壁334和一对窗口壁336。弹簧壁330通常呈矩形，并且形成有开口339以接收例如定位销的销(未示出)，所述销设置成通过弹簧堆26(图1)。每个侧壁334基本上呈U形，并且互补地接收轮轴302。虽然示出了一对窗口壁336，但是将仅讨论一个窗口壁。窗口壁336包括倾斜部分338和窗口部分340，并且基本上呈细长U形。倾斜部分338基本上从弹簧壁330向外延伸，并且倾斜部分围绕轮轴302延伸小于180度。在本发明的重要特征中，每个窗口部分340形成有基本上椭圆形的窗口342A、B，并且有利于刚性连接至轮轴302。此外，当本发明的弹簧座304设置在轮轴302上时，窗口部分340围绕轮轴302延伸超过180度。可以构想的是，当本发明的弹簧座304设置在轮轴302上时，窗口部分340可以围绕轮轴302延伸小于180度，而不改变本发明的总体构思和操作。更具体而言，窗口342A设置在轮轴302的前部象限上，而窗口342B设置在轮轴的后部象限上，或者靠近轮轴的水平中性轴。轮轴302的前部象限和后部象限通常被认为是轮轴的低应力区域，所述低应力区域进一步减少了潜在的应力梯级。可以设想的是，窗口342A、B可以设置在轮轴302的水平中性轴之上或之下。甚至更特别地，位于窗口342A、B附近的连续窗口焊接部(由CWW2指代)将第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304刚性地连接至轮轴302的前部现象和后部象限。
连续窗口焊接部CWW2是起始和终止于每个窗口342A、B中的同一点处的连续焊接部。这样，通过使用连续窗口焊接部连接，将第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304连接至轮轴302。通常理解的是，由于连续焊接部的连续性，因而连续焊接部比直线焊接部更强劲。焊接的连续性最小化和/或消除了与直线焊接部相关的应力梯级。因而，在窗口342A、B使用连续窗口焊接部CWW2减少了通常与直线焊接部相关的应力梯级。而且，窗口342A、B中的窗口焊接部CWW2减少了弹簧座304中的应力梯级，并且有助于使用减少了重量和成本的薄壁轮轴302。通常认为薄壁轮轴302是壁厚范围为约0.285英寸至约0.45英寸的轮轴。
本发明的第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304使用压配合或过盈配合以搁置在轮轴302上并且与其机械地接合，并且在窗口342A、B中使用连续窗口焊接部CWW2，以将弹簧座刚性地连接至轮轴302。可以设想的是，第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304还包括间隙配合以机械地接合轮轴302。这样，由于在轮轴302上使用了连续窗口焊接部CWW2，减少了与直线焊接部相关的应力梯级。使用连续窗口焊接部CWW2最小化和/或消除了通常与直线焊接部相关的应力梯级。使用连续窗口焊接部CWW2允许采用薄壁轮轴302，因而符合需要地减少了重量，并且符合需要地减少了生产成本。
结果，机械轮轴/悬挂弹簧座204、304提供了消除直线焊接部的构造，这减少了与直线焊接部相关的应力梯级，并且使得能够采用薄壁轮轴202、302。更具体而言，机械轮轴/悬挂弹簧座204、304利用起始和终止于同一点处的连续窗口焊接部CWW、CWW2。这样，最小化或消除了通常与直线焊接部相关的应力梯级。而且，使用连续窗口焊接部CWW、CWW2使得能够使用减少了重量且降低了成本的薄壁轮轴202、302。
应当理解的是，本发明的上述机械轮轴/悬挂弹簧座204、304的结构可以改变或重新设置、或者省略或增添一些部件，而不影响本发明的总体构思或操作。例如，窗口248A、B、342A、B可以含有不同的尺寸和/或形状。此外，可以使用任何数量的窗口248A、B、342A、B。侧壁234、334可以具有不同的形状和/或构造，而不影响本发明的总体构思和操作。此外，可以设想的是，第一实施例机械轮轴/悬挂弹簧座204和第二实施例机械轮轴/悬挂弹簧座304可以由包括本领域技术人员已知的金属、合成材料或其它合适材料的多种材料制成。
而且，下部窗口部分258和端部部分252可以形成为单个零件。如上所述，还应当理解的是，本发明的上述弹簧座204、304可以结合任何类型的弹簧轮轴/悬挂系统而使用，而不影响本发明的总体构思或操作。此外，本发明适于用于重型车辆的各类框架，包括不支承子框架的主要框架以及支承可移动子框架或不可移动子框架的主要框架和/或地面结构。
因此，本发明的机械轮轴/悬挂弹簧座得以简化，提供了实现所列举的所有目的的有效、安全、便宜和高效的结构和方法，消除了现有技术弹簧座所遇到的困难，并且解决了本技术领域中的问题以及获得了新结果。
在前述描述中，为间接、清楚和便于理解起见，已经使用了一些术语；但是并不会施加超出现有技术要求的不必要的限制，因为这些术语是用于描述性目的的，并且意于得到宽泛的解释。
而且，本发明的描述和图示是作为示例，而本发明的范围不限于所示或所述的精确细节。
现在已经描述了本发明的特征、发现和原理，本发明机械轮轴/悬挂弹簧座所使用和安装的方式，构造、布置和方法步骤的特征，以及获得的有利的、新型且有用的结果；在随附权利要求中阐明了新型且有用的结构、装置、元件、布置、过程、部件和组合。

Claims (9)

1.一种用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，所述弹簧座将所述机械弹簧轮轴/悬挂系统的片簧中的至少一个片簧固定至机械弹簧轮轴/悬挂系统的轮轴，所述弹簧座包括：
被构造成搁置在所述轮轴上的至少一个主体，所述至少一个主体在设置于轮轴上时形成至少一个窗口；
所述至少一个主体通过形成在所述至少一个窗口中的连续焊接部而直接刚性地附接至所述轮轴；以及
所述弹簧座在所述至少一个主体和所述轮轴之间不存在直线焊接部，所述至少一个片簧搁置在所述至少一个主体上以将所述至少一个片簧固定至所述轮轴。
2.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个主体包括基本上U形的形状。
3.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个窗口基本上呈圆形。
4.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个窗口基本上呈椭圆形。
5.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个窗口位于所述轮轴的前部象限上。
6.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个窗口位于所述轮轴的后部象限上。
7.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，至少一个窗口包括一对窗口，所述一对窗口中的每个基本上彼此相对地定位在所述轮轴上。
8.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，其中，所述至少一个主体包括第一主体和第二主体，所述第一主体和第二主体在布置于所述轮轴上时形成所述至少一个窗口。
9.根据权利要求1所述的用于机械弹簧轮轴/悬挂系统的弹簧座，还包括夹持组件，夹持组件包括至少一个U形螺栓，用于将至少一个片簧、弹簧座和轮轴固定在一起。
CN201480033698.5A 2013-07-12 2014-07-11 用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座 Active CN105307879B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361845745P 2013-07-12 2013-07-12
US61/845,745 2013-07-12
PCT/US2014/046310 WO2015006669A2 (en) 2013-07-12 2014-07-11 Mechanical axle/suspension spring seats for thin-wall axles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105307879A CN105307879A (zh) 2016-02-03
CN105307879B true CN105307879B (zh) 2018-02-02

Family

ID=52276529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480033698.5A Active CN105307879B (zh) 2013-07-12 2014-07-11 用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9327571B2 (zh)
EP (1) EP3019360A4 (zh)
KR (2) KR20160018757A (zh)
CN (1) CN105307879B (zh)
AU (1) AU2014287027C1 (zh)
BR (1) BR112015030836A2 (zh)
CA (1) CA2914031C (zh)
MX (1) MX366019B (zh)
WO (1) WO2015006669A2 (zh)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015006642A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Hendrickson Usa, L.L.C. Axle brake bracket for thin-wall axle
US9446646B1 (en) 2015-05-29 2016-09-20 Hendrickson Usa, L.L.C. Spring seats and vehicle suspension systems incorporating such spring seats
US10308069B1 (en) * 2015-08-03 2019-06-04 The Rolando Farradas Living Trust Front axle adapter kit
JP6627435B2 (ja) * 2015-11-09 2020-01-08 いすゞ自動車株式会社 ブレーキチャンバーブラケットの取付構造
DE102016103306A1 (de) * 2016-02-25 2017-08-31 Saf-Holland Gmbh Achssystem
CN107471914A (zh) * 2017-07-04 2017-12-15 郑州精益达汽车零部件有限公司 一种新型板簧桥壳垫板焊接结构
US10589589B2 (en) * 2017-08-30 2020-03-17 Ford Global Technologies, Llc Integrated steering yoke and spring seat for suspension systems
US10703157B2 (en) 2018-04-17 2020-07-07 Mahindra N.A. Tech Center Squeeze-welded spring seat
CN108859605B (zh) * 2018-07-24 2023-06-27 湖南田野现代智能装备有限公司 一种新型拖拉机用偏摆架
BR112021003463A2 (pt) * 2018-08-30 2021-05-11 Hendrickson Usa, L.L.C. conjunto de fixação de assento de mola de eixo
US11679626B2 (en) * 2019-04-17 2023-06-20 Artec Industries, LLC Apex axle truss system
US11273680B2 (en) 2020-04-10 2022-03-15 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Suspension system
US11813918B2 (en) 2021-08-30 2023-11-14 Hendrickson Usa, L.L.C. Axle/suspension system for heavy-duty vehicles

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102858562A (zh) * 2009-10-26 2013-01-02 亨德里克森美国有限责任公司 重型轴梁连接件

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2660450A (en) 1949-03-29 1953-11-24 Pointer Willamette Company Inc Beam suspension for vehicles
US3785673A (en) 1971-09-20 1974-01-15 Western Unit Corp Preloaded spring beam and method employed alone or in combination with air bellows spring
US5037126A (en) 1990-09-07 1991-08-06 The Boler Company Lightweight beam suspension system
AU666572B2 (en) 1992-10-19 1996-02-15 Hendrickson International Corporation Axle suspension systems
FR2705282B1 (fr) * 1993-05-17 1995-08-11 Semi Remorques Europ Ste Dispositif de fixation d'un essieu sur un bras de suspension et procédé de fixation d'un essieu sur un bras de suspension.
US5476251A (en) * 1994-08-15 1995-12-19 Dana Corporation Axle bracket providing improved support
US5690353A (en) 1996-05-09 1997-11-25 Suspensions Incorporated Suspension system with improved beam
US5634655A (en) 1996-06-19 1997-06-03 Watson & Chalin Manufacturing, Inc. Suspension system including an integrally formed axle seat
MXPA00012632A (es) 1998-07-02 2002-07-02 Boler Co Sistema de eje/suspension de brazo de remolque.
US6240806B1 (en) 1999-09-08 2001-06-05 The Boler Company Cam shaft support and enclosure assembly
JP2001341509A (ja) 2000-06-02 2001-12-11 Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd 車軸取付装置
GB0021716D0 (en) * 2000-09-05 2000-10-18 Meritor Heavy Vehicle Sys Ltd Vehicle suspension axle wrap
BR0207563A (pt) * 2001-05-11 2004-09-14 Boler Co Tubo de ventilação para eixo de veìculo
US7007960B2 (en) 2002-02-01 2006-03-07 Watson & Chalin Manufacturing, Inc. Suspension system having reduced stress axle connection
GB2396140C (en) * 2002-12-13 2011-06-23 Meritor Heavy Vehicle Sys Ltd A suspension trailing arm and method of making a suspension trailing arm
US7267348B1 (en) * 2003-03-14 2007-09-11 Cush Corporation Vehicular suspension systems
US7726673B2 (en) * 2004-08-11 2010-06-01 Arvinmeritor Technology, Llc Cast trailing arm assembly for trailer suspension
US8006987B2 (en) * 2004-08-11 2011-08-30 Arvinmeritor Technology, Llc Cast trailing arm assembly for trailer suspension
US7360774B2 (en) * 2004-08-11 2008-04-22 Arvinmeritor Technology, Llc Cast trailing arm assembly for trailer suspension
US20060113741A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Chalin Thomas N Suspension system having high strength arm to axle connection
US7347435B2 (en) 2005-01-14 2008-03-25 Watson & Chalin Manufacturing, Inc. Suspension system having reduced weight arm construction
US20060181047A1 (en) * 2005-02-14 2006-08-17 Chamberlin Michael A Trailing arm for a vehicle suspension
US20060244236A1 (en) * 2005-04-27 2006-11-02 Cortez Jerome L Vehicle suspensions having leaf springs and alternative clamp groups
GB0511310D0 (en) * 2005-06-03 2005-07-13 Meritor Heavy Vehicle Sys Ltd A suspension trailing arm
US7740255B2 (en) * 2007-03-16 2010-06-22 Ridewell Corporation Suspension beam with captured axle
US20090072505A1 (en) * 2007-09-13 2009-03-19 Tuthill Corporation Vehicle suspension with trailing arm and axle assembly and method
US8333396B2 (en) * 2010-01-05 2012-12-18 Arvinmeritor Technology, Llc Top mount trailing arm suspension
AU2011224409B2 (en) * 2010-03-10 2015-02-05 Hendrickson Usa, L.L.C. Heavy-duty axle/suspension system
US8919793B1 (en) * 2010-05-17 2014-12-30 Cush Corporation Lateral-stability promoting semi-trailer suspension
US9079467B2 (en) * 2010-09-30 2015-07-14 Henderickson USA, L.L.C. Heavy-duty vehicle axle-to-beam or crossbrace-to-beam connection
US9193236B2 (en) * 2010-09-30 2015-11-24 Hendrickson Usa, L.L.C. Heavy-duty vehicle axle-to-beam or crossbrace-to-beam connection
CN103140359B (zh) * 2010-09-30 2015-11-25 亨德里克森美国有限责任公司 重载车辆的车轴-梁连接件
AU2011308673B2 (en) 2010-09-30 2014-11-20 Hendrickson Usa, L.L.C. Brake system component axle mount
CN104040455B (zh) * 2011-08-17 2016-06-29 亨德里克森美国有限责任公司 车轴通气系统
US8528923B2 (en) * 2011-12-16 2013-09-10 Arvinmeritor Technology, Llc Axle suspension system
CA2803544A1 (en) * 2012-01-26 2013-07-26 Nicholas Eveley Trailing beam for supporting an axle
US9261227B2 (en) 2012-10-26 2016-02-16 Hendrickson Usa, L.L.C. Integrated brake component mounting bracket
WO2015006642A1 (en) * 2013-07-12 2015-01-15 Hendrickson Usa, L.L.C. Axle brake bracket for thin-wall axle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102858562A (zh) * 2009-10-26 2013-01-02 亨德里克森美国有限责任公司 重型轴梁连接件

Also Published As

Publication number Publication date
CA2914031A1 (en) 2015-01-15
KR20160018757A (ko) 2016-02-17
MX2015015217A (es) 2016-02-09
BR112015030836A2 (pt) 2017-07-25
KR101996668B1 (ko) 2019-07-04
EP3019360A2 (en) 2016-05-18
MX366019B (es) 2019-06-24
AU2014287027C1 (en) 2017-09-21
CA2914031C (en) 2017-09-12
AU2014287027B2 (en) 2017-04-20
CN105307879A (zh) 2016-02-03
WO2015006669A3 (en) 2015-10-29
US20150014953A1 (en) 2015-01-15
EP3019360A4 (en) 2017-03-08
AU2014287027A1 (en) 2015-11-12
KR20170109688A (ko) 2017-09-29
WO2015006669A2 (en) 2015-01-15
US9327571B2 (en) 2016-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105307879B (zh) 用于薄壁轮轴的机械轮轴/悬挂弹簧座
CN104210321B (zh) 机动车辆的多连杆后轮轴
CN104781601B (zh) 集成制动部件安装支架
CN201998762U (zh) 组合防颠簸杆与防倾杆
US9315083B2 (en) Frame hanger for providing thrust angle alignment in vehicle suspension
US20150014512A1 (en) Axle brake bracket for thin-wall axle
CN203854440U (zh) 一种适用于轻型卡车的独立悬架
CN100404290C (zh) 工业车辆的轴支撑结构及具有该结构的工业车辆
CN202319809U (zh) 前稳定杆装置
CN204775586U (zh) 具有减振装置的双鹅颈升降式挂车
CN104260606A (zh) 一种无人车悬挂系统
CN203172387U (zh) 一种用于重型商用汽车的平衡悬架系统
CN104691620A (zh) 一种后副车架加强杆结构
CN205396219U (zh) 一种用于多用途运输机的可分解底盘
CN102795264A (zh) 一种前副车架的加强结构
AU2014202238B2 (en) An independent suspension assembly for a vehicle
AU2021204802B2 (en) Method and apparatus for modification of a motor vehicle suspension
CN208359854U (zh) 一种货运半挂车轻型悬挂用支架及半挂车悬挂结构
CN108608819A (zh) 挂车及其悬挂系统
AU2014240333B2 (en) A Tandem Axle Suspension Assembly
AU2016101677A4 (en) An independent suspension assembly for a trailer
AU2013201229B2 (en) A sprung walking beam suspension
CN201544740U (zh) 三轮摩托车的后轮传动机构
CN103879255A (zh) 一种独立悬挂机构
KR20100115631A (ko) 대형트럭차체와 완충장치간 연결장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant