CN105408125B - 轴身和底盘单元 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在机动车辆中使用的轴身(1)且涉及具有这种类型的轴身的底盘单元,所述轴身(1)包括轴管(2)和轴头(4),其中所述轴管(2)呈空心体的形式且具有平面对称的第一部分(21),其中所述轴管具有第二部分(22),所述第二部分(22)关于所述第一部分(21)的对称平面中的一者而言是不对称设计的,并且其中所述轴头(4)被布置在所述轴管(2)的末端的呈旋转对称的端部(29)处。
Description
技术领域
本发明涉及机动车辆的轴身和底盘单元,优选地涉及商用车辆或多用途车辆的轴身和底盘单元。
背景技术
这样的轴身在现有技术中是普遍已知的。这里,特别广泛传播的是,将该轴身设计成沿着纵向轴线大体上平滑地延伸的空心体。关于该轴身的抗弯强度和抗扭强度,当与实心轴比较时,作为空心体的设计是特别占优的,因为空心轴可以在重量保持不变的前提下实现大得多的抗弯强度和抗扭强度。轴的抗弯强度和抗扭强度特别依赖于横截面的设计。至今,还尚未能够使用在现有技术中已知的轴身的最佳横截面设计,因为这样的轴身设计常常与商用车辆的底盘区域中的安装空间局限相冲突。同时,迄今为止,必需把仅为个别类型的商用车辆制造出来的相应个体轴身用于不同重量级的商用车辆且因而用于底盘区域中的不同安装空间条件,这导致要提供多个轴身模型。因此,鉴于底盘区域中的既定的安装空间条件,迫切需要使轴身在它的重量方面和在不同商用车辆模型中的多样化可用性方面都是最优的。
发明内容
本发明的基本目的是提供一种能够减少重量、且能够以比现有技术中已知的车轴系统更通用的方式被使用的轴身。
这个目的是通过根据本发明的轴身和底盘单元而被实现的。根据本发明,所述轴身包括轴管(axle tube)和轴头(axle stub),其中所述轴管呈空心体的形式且具有平面对称的第一部分,其中所述轴管具有第二部分,所述第二部分关于所述第一部分的对称平面中的一者是不对称设计的,并且其中所述轴头被布置在所述轴身的末端的、呈旋转对称的端部处。优选地,所述轴身是商用车辆的刚性车轴,且包括如下两种部件:所述轴管和至少一个轴头。所述轴管大体上沿着纵向轴线延伸,该纵向轴线优选地同时是所述轴头的旋转轴线。优选地,所述轴管被固定至或可以被固定至机动车辆或商用车辆中的底盘的纵向控制臂,并且用来从所述轴头向所述商用车辆的底盘传递力且反之亦然,其中优选地,车轮能够以可旋转的方式被安装在所述轴头上。所述轴管具有呈平面对称设计的第一部分。换言之,优选地,所述第一部分的横截面被形成在垂直于所述纵向轴线的横切平面内且关于对称平面是平面对称的。这里,所述第一部分的至少一个对称平面被布置成使得所述轴管的所述纵向轴线位于该对称平面内,其中所述轴管的所述第一部分被设计成关于该平面是镜面对称的。此外,较佳的是,所述第一部分被设计有多个沿着所述纵向轴线布置着的横截面,且所述第一部分以所说明的方式平面对称。优选地,所述轴管的所述第一部分具有大体上呈多边形的横截面,然而其中,在所述多边形几何形状的各个角处优选地设置有倒角部(rounding)或弯曲部。此外,所述轴管具有第二部分,所述第二部分关于所述第一部分的一个对称平面是不对称设计的。优选地,在沿着所述纵向轴线的所述轴管的外轮廓的路程中,所述第二部分形成凹陷或凹陷部,或者换言之,所述第二部分在所述轴管的原本应该平滑的几何外形中形成了空腔。特别地,所述第二部分用来避免所述底盘单元中的所述轴管与邻近的外围系统之间的接触。换句话说,设置有所述轴管的所述第二部分是为了把在第一部分中具有比较大的横截面或具有向远处突出的横截面的轴管整合到具有外围系统(如果只有所述第一部分,那么这些外围系统就会抵靠着所述轴管)的现有底盘系统中。可以较佳的是,所述轴管具有多个第二部分,以便能够将所述轴管也用于由数个外围系统限制的安装空间中或具有被不同地布置着的外围系统的不同底盘系统中。通过在根据本发明的所述轴管上布置至少一个第二部分,能够在防止了所述轴管与商用车辆的底盘的外围系统冲突的同时,将所述轴管的平均横截面(即,在沿着所述纵向轴线的路程中的所述轴管的平均横截面)设计成特别大或突出。由于所述轴管具有大的横截面,所以特别能够在将壁保持为薄壁的同时使面积惯性矩(area moment of inertia)增大。因此,利用根据本发明而被设计出来的轴身,可以使所述轴身的重量减小,然而同时也实现了所需要的抗弯强度和抗扭强度。
优选地,所述第一部分的横截面关于交汇于所述轴管的所述纵向轴线上的两个平面或两个对称平面是平面对称设计的,其中所述第二部分的横截面关于所述两个平面中的一者是平面对称设计的且关于所述两个平面中的另一者是不对称设计的。所述第一部分的所述对称平面优选地是彼此垂直的,其中所述轴管的所述纵向轴线优选地是在所述两个平面的交汇区域中产生的交汇线。优选地,当存在着两个对称平面时,所述轴管的所述第一部分的横截面是矩形设计,优选地是正方形设计,其中在所述矩形或所述正方形的各个角处,优选地设置有弯曲部,以便使得制造更容易且使得能够避免在所述轴管的所述角区域中的应力峰值。优选地,所述轴管的所述第二部分的横截面仅关于所述第一部分的一个对称平面是平面对称设计的而关于所述第一部分的另一个对称平面是不对称设计的,即,换言之,所述第二部分优选地具有矩形的横截面或偏离于等边多边形形状的横截面。在所述第一部分具有环面的(circular)或环形的(doughnut-shaped)横截面的较佳情况下,所述第二部分相应地优选具有偏离于所述环面形状的横截面几何形状。特别地,所述第二部分相对于所述第一部分而言是凹陷,该凹陷提供了在所述轴管附近的、可以被商用车辆中的底盘的外围系统占用的额外安装空间。
特别优选地,所述轴管的所述第一部分具有优选在所述纵向轴线的路程中都大体上恒定的横截面,其中所述第二部分的横截面的0.4至0.95倍、优选0.5至0.8倍、且最优选0.6至0.7倍是与所述第一部分的横截面一致的。在该上下文中,术语“大体上恒定”的意思是指:沿着所述轴管的所述第一部分的路程,实际上可以在横截面中设置有诸如间隙、孔或突起之类的小的变化,以便例如使得所述轴管可以被固定至所述底盘的更多元件或使得线路可以进入和退出。优选地,所述轴管的所述第一部分的横截面实际上至少在沿着所述轴管的所述纵向轴线的所述第一部分的伸展的0.9倍上是恒定的,即,它的表面和几何尺寸都保持不变。特别地,当在将所述轴管安装到现有底盘系统中的情况下,要求所述第二部分的几何形状很大程度上偏离所述第一部分的原本应该呈现的几何形状时,特别地实现了较佳比值关系的下限0.4,以便能够将所述轴管插入到可能有限的安装空间中。第二部分具有数个扁平部或凸起也是可能的。特别当仅要求所述第一部分的几何形状的小的偏差以便能够将所述轴管安装在商用车辆的底盘中时,出现了最大的较佳比值关系0.95。理所当然地,所述第二部分的几何形状相对于所述第一部分的几何形状的偏差越小,那么在弯曲和扭转的期间内在所述轴管的材料中就越不受干扰地产生力矩和力,因此,所述材料上的负荷相应地小于在所述横截面的路程中有大的变化的情况下的负荷。在该上下文中,本发明允许在如下两个方面之间有优良的折衷妥协关系:一方面是可用的安装空间的良好利用率,另一方面是借助于所述轴管而实现的力或力矩的最佳传递。
优选地,所述第二部分具有第二周长,所述第二周长小于所述第一部分的第一周长。在该上下文中,各部分的周长被定义为横切于所述纵向轴线而测量的各部分的几何外形的实际周长。如果所述第一部分或所述第二部分的所述几何外形有偏差,那么就定义平均周长以作为各部分的周长。在该上下文中,例如,也可以不考虑横截面几何形状(即,各部分的环面或多边形几何形状)如何而测量出所述周长。
特别优选地,所述第二周长与所述第一周长的比值关系是0.820至0.999,优选是0.850至0.997,且最优选地它是大约0.990至0.995。所述第二周长与所述第一周长的所述较佳比值关系范围特别地显示出:只有在所述轴管的面积惯性矩和因此所得到的对弯矩(bending moment)和扭矩(torsion moment)的抵抗力模量不会过度地减小的同时,所述第二部分的几何形状相对于所述第一部分的几何形状的偏差将会特别出现在它们的外部。当至少观察这里所提出的所述第二周长相对于所述第一周长的比值关系的最大范围0.820至0.999时,可以保证的是:所述轴身,特别是所述轴管,将不会过度地局部变弱且可以在没有材料损失的危险的前提下传递充分高的弯矩和扭矩或者弯曲力。
优选地,所述第二部分具有平均壁厚,该平均壁厚与所述第一部分的平均壁厚的比值关系是1.01至1.3,优选是1.03至1.2,且最优选是1.05至1.15。特别地,当在所述第二部分的区域中存在着所述轴身的面积惯性矩或抵抗力模量的局部变弱的危险(这将导致过度的材料应力)时,较佳的是,将所述第二部分的区域中的壁厚增大,以使得所述轴管的对弯矩和扭矩的抵抗力在所述第二部分的区域中再次增大。将所述平均壁厚增大的缺点是所述轴身的重量增加了。因此,所述第二部分的平均壁厚应当合计不大于所述第一部分的平均壁厚的1.3倍,以便不会通过在所述第二部分的区域中将局部壁厚增大太多从而再次破坏由于将所述轴身的平均横向伸展增大而引起的效果和因而发生的所述轴身的重量的减小。特别优选地,所述两个平均壁厚相对于彼此的比值关系应当被保持在1.05至1.15的关系中,因为这样一来,重量的局部增加被减至最低且同时可以在如下方面保证所述轴管的足够强度:尽管重量只是略有增加,然而具有更大的壁强度的所述区域会根据所预计的弯矩而被有意地调节。
优选地,所述第二部分具有扁平部,所述扁平部具有大体上为平面的表面。所述第二部分的所述平面使得能够容易地将优选更大的外围系统布置在所述轴管的附近,其中,同时,由于所述第二部分的所述扁平部的尽可能平滑和水平的该表面,所以所述轴管的面积惯性矩或抵抗力模量没有因为例如可能会导致开槽效应(notching effect)且进而会导致应力峰值的凹槽(notch)或孔洞(cavity)而过度减小。
特别优选地,所述扁平部具有宽度,所述宽度与所述第一周长的比值关系是0.05至0.31,优选是0.1至0.2,且最优选是大约0.11至0.12。接着,所述第二部分的所述扁平部的所述宽度是如下两个方面之间的良好折衷值:一方面是在所述轴管周围的安装空间的良好利用率,另一方面是所述轴管在所述第二部分的区域中(特别地,在所述第二部分的所述扁平部的区域中)的足够剩余强度。所述扁平部的所述宽度相对于所述轴管的所述第一部分的所述第一周长而言越大,那么所述第二部分代表的相对于所述第一部分的凹进或凹陷也就必须越深,且因此,所述轴管在所述轴管的所述第二部分的区域中的抗弯强度的损害也大。在所述轴管的壁为薄壁的情况下,所述轴管可用的安装空间的良好利用率与同时表现为高强度之间的特别优良的折衷是所述扁平部的宽度相对于所述第一部分的周长的较佳范围0.11至0.12。
特别较佳的是,所述第二部分具有如下的横截面:该横截面至少在某一区域中是环形。关于大的面积惯性矩,如果所述轴管的所述轴身在其延展的大部分中具有环形的横截面或横截面几何形状,那么它是有利的。因此,对于某一壁厚,例如,比在具有同一壁厚的多边形横截面的情况下更高的弯矩或扭矩会被传递。特别较佳的是,所述第二部分也具有这样的横截面几何形状:其类似于所述第一部分或在某一部分中是与所述第一部分一致的,且其特别是环形的。
这里,较佳的是,所述第二部分的环形区域占据所述第二部分的横截面的0.55至0.9倍、优选0.6至0.85倍、且最优选0.7至0.8倍。特别优选地,所述第二部分的环形横截面对应于所述第一部分的环形横截面,其中所述第二部分的横截面仅在不是环形的那些区域中偏离所述第一部分的横截面。在壁厚保持相同的同时,所述第二部分的整个横截面之中的所述第二部分的环形设计的横截面份额越高,所述第二部分的面积惯性矩也相应地越高。然而同时,相对于所述环形几何形状的局部偏离应当使得能够在所述轴身的区域中添加外围系统。所说明的所述第二部分的环形区域的横截面与所述第二部分的整个横截面的比值关系0.7至0.8是所述轴身的所述轴管的良好安装空间利用率与高的面积惯性矩和因此而来的所述轴管的高抵抗力之间的非常好的折衷。
优选地,所述轴管具有第三部分,所述第三部分的横截面与所述第一部分的横截面是一致的,其中所述第二部分被布置在所述第一部分与所述第三部分之间。因此,优选地,可以不将所述轴管的所述第二部分布置在所述轴管的外端之前或所述轴管的末端区域中,而是使得在所述第二部分后面还跟随着所述轴管的具有优选与所述第一部分的横截面相同的横截面的第三部分。关于这个较佳的例子,在所述第三部分的与所述第二部分相背的末端处,布置有第二过渡部分,所述第二过渡部分于是用来接纳所述轴头。
特别优选地,在所述第一部分与所述第二部分之间,设置有第一过渡部分,其中所述第一过渡部分具有朝着所述第一部分大体上同向地(synclastically)弯曲且朝着所述第二部分大体上反向地(anticlastically)弯曲的侧表面。在现有技术中,表面的同向曲率或反向曲率是众所周知的。在本例子中,所述同向曲率和所述反向曲率特别优选地用来将所述第一部分与所述第二部分之间的区域中的所述轴管的表面几何形状设计成能够确保有利的应力分布的方式。这里,该过渡部分的同向曲率或反向曲率中的一部分曲率在于绕着所述轴管的所述纵向轴线的各曲率,且该过渡部分的同向曲率或反向曲率中的另一部分曲率形成平滑弯曲的或圆角的表面,该表面平滑地过渡到所述第一部分或所述第二部分中,因此能够避免应力峰值。
特别优选地,所述过渡部分的侧表面中的所述同向地弯曲的部分被设计成使得它大体上沿切向(tangentially)过渡到所述轴管的所述第一部分的侧表面。因此,优选地,避免了从所述过渡部分的侧表面的区域中引起的开槽效应和应力峰值。而且优选地,所述过渡部分的侧表面中的所述反向地弯曲的部分大体上沿切向过渡到所述轴管的所述第二部分的侧表面。在该过渡表面中,特别地在所述过渡部分的大体上沿切向过渡到所述第二部分的所述侧表面的侧表面中,从这里引起的开槽效应和应力峰值也在这个过渡区域中被避免了。“大体上沿切向”的意思是实际上可能会出现与数学意义上的完美相切相比而言的很小偏离,该很小偏离特别地是与制造相关的。在节约的制造支出的框架内,从相切发生的偏离将会优选地被保持为如此小,以致于能够保证所述轴管的高强度。
优选地,所述轴头被固定至所述轴管的第二过渡部分,其中所述第二过渡部分具有环形的端面。优选地,所述轴管的所述第二过渡部分可以被设置在所述轴管的所述第二部分上,或如果第三部分存在时,所述第二过渡部分也可以被设置在所述轴管的所述第三部分上。不论所述轴管的横截面几何形状如何,即,无论它是环形的还是多边形的,所述第二过渡部分优选地用来尽可能平滑地且以具有平滑的倒角的方式从该几何形状引领到环形横截面,以便旋转对称的所述轴头可以容易地被固定至所述第二过渡部分的所述环形端面。特别优选地,所述轴头可以通过摩擦焊接而被固定至所述轴管的所述第二过渡部分。通过摩擦焊接来固定所述轴头的优点在于,例如所述轴头可以具有不同于所述轴管的制造材料,此外还在于,在焊接操作的期间内温度不会高到以致于引起局部结构损坏。或者,所述轴头也可以例如利用锻造操作或通过内部高压成形操作而与所述轴管一体化地被制造。
根据本发明,进一步提供了一种包括轴身和外围系统的底盘单元,其中所述轴身具有轴管和轴头,其中所述轴管具有第一部分,所述第一部分是空心体的形式,其中所述外围系统被布置成或可以被布置成如此地接近所述轴管以致于所述外围系统与所述轴管的所述第一部分的假想延长的几何外形交汇,其中在所述假想的几何外形与所述外围系统之间,所述轴管具有第二部分,所述第二部分与所述外围系统是分隔开的。所述商用车辆的所述底盘单元优选地是商用车辆的底盘区域,在所述底盘区域中,所述商用车辆的牵引机或拖车的轴身(特别优选地是刚性车轴)被特别优选地安装着。优选地,所述轴身是呈空心体形式的部件,其具有轴管和轴头且大体上沿着纵向轴线延伸。此外,所述底盘单元具有外围系统,其中所述外围系统优选地是制动器系统的、或线路系统的、或速度计系统中的防抱死制动系统传感器的、或车辆中的任何其他力传递系统的一部分。优选地,所述轴管的横切于所述纵向轴线的空间伸展尽可能地大,这特别是为了即使在壁尽可能地薄的情况下,也能使所述轴管的横截面的抵抗力模量或面积惯性矩保持为尽可能大且因而使得能够实现所述轴管的高的抗弯强度和抗扭强度。这里,除非所述轴管具有第二部分,且所述第二部分被设计成使得处于安装状态的所述轴管提供了足够的可以让所述外围系统突伸进来的安装空间,否则在所述商用车辆的所述底盘单元中的所述轴管与外围系统之间将会存在着安装空间冲突。这里,特别优选的是,所述轴管的第一部分被形成为大体上呈柱体形状,即,要么具有等边多边形的横截面或要么具有环面或环形的横截面,该横截面沿着所述纵向轴线保持为大体上恒定不变,其中所述底盘单元中的所述外围系统与所述第一部分的上述柱体的几何外形的(即侧表面的)假想延长部分交汇。为了避免在这个交汇区域中在所述轴管与所述外围系统之间发生冲突、接触或碰撞,设置了所述轴管的所述第二部分,换言之,所述第二部分代表着相对于所述第一部分的所述几何外形或所述延长的侧表面而言的偏差,优选凹陷。由于根据本发明的被布置在轴管上的两个不同的部分,因而能够将同一个轴管或同一个轴身使用于不同类型的商用车辆的不同底盘单元中,因为以这种方式,不同底盘单元中的多种被不同地形成的外围系统也将不会与所述轴身冲突。因此,对于所选定数量的车辆类型,本发明能够提供对各车辆类型的安装空间条件进行尽可能完全地使用的轴身,而且由于大的横截面,所以本发明能够允许所述轴身具有较小的壁厚,且因此允许具有较低的重量。于是,同一个轴身可以被用于多种商用车辆类型,其中这一标准化使得能够节省开发成本和制造成本。
优选地,所述底盘单元中的所述轴身具有本发明的上述轴身的上述特征和优点中的更多特征和优点。
附图说明
本发明的进一步的优点和特征根据参照附图对优选实施例的说明而变得明显。理所当然地,各实施例中所示的那些特征中的个别特征也可以被用于其他实施例中,只要这个特征没有被明确地排除。在附图中:
图1示出了本发明的轴身的一优选实施例的四个截面图,
图2示出了本发明的轴身的一优选实施例的四个截面图;
图3A示出了本发明的底盘单元的一优选实施例的截面图;
图3B示出了图3A中所示的底盘单元的优选实施例的截面图;
图3C示出了本发明的轴身的优选实施例的另一截面图;并且
图4示出了本发明的底盘单元的一优选实施例的截面图。
具体实施方式
图1是本发明的轴身1的一优选实施例的截面图。轴身1具有轴管2和轴头4,其中,轴头4优选地通过摩擦焊接而被固定至轴管2。轴管2具有第一部分21,第一部分21具有沿着纵向轴线L的最大伸展且呈空心体的形式。这里,轴管2的第一部分21的横截面或横截面几何形状在沿着纵向轴线L的路程中是大体上不变或恒定的。第一部分21邻接第一过渡部分24,其中优选地,第一部分21的外轮廓和它的内轮廓平滑地或沿切向分别过渡到第一过渡部分24的多重弯曲的外轮廓和内轮廓,以便特别地减小在负荷作用下出现在主体的锐利边缘处的开槽效应。此外,轴管2具有第二部分22,第二部分22邻接第一过渡部分24,且第二部分22在与第一过渡部分24相背的末端处邻接第二过渡部分25。特别优选地,第二部分22具有扁平部28,换言之,扁平部28表示相对于第一部分21的几何外形而言的凹陷。最后,轴管2具有端面29,在所示的该实施例中,端面29是第二过渡部分25的端面,且特别优选地,端面29被设计成圆环的形式。优选地,轴头4可以被焊接至这个端面29。轴头4对应于现有技术中已知的轴头,且特别用于将车轮可旋转地安装在轴身1上。为了这个目的,轴头4是旋转对称的,特别优选地,轴头4是关于纵向轴线L而旋转对称的。此外,图1示出了轴身1的三个不同区域或部分的截面图。在该图的底部,在右侧处,示出了轴管2的第一部分21的截面图,其中示出了优选呈环形的几何形状和环绕第一部分21的外表面的第一周长U1。理所当然地,关于纵向轴线的旋转对称等效于关于在纵向轴线上交汇的多个平面的平面对称。中间所示的第二个截面图是第二部分22的截面图,其中示出了第二周长U2,第二周长U2优选地在垂直于纵向轴线L的平面内环绕第二部分22。优选地,第二周长U2小于第一周长U1。还优选地,扁平部28具有宽度B,宽度B与第一周长U1的较佳比值关系是0.05至0.31,优选是0.2,最优选是0.11至0.12。在这里所示的较佳实施例中,第二部分22的横截面几何形状大部分对应于第一部分21的横截面,且特别优选地,第二部分22的横截面几何形状在超出扁平部28及相邻布置着的倒角部之外的区域中与第一部分21的横截面是一致或相同的。在该图的左侧处,底部所示的第三个截面图是轴头4的截面图,其示出了至少轴头4的几何外形是关于纵向轴线L而旋转对称的。理所当然地,为了使轴身1的面积惯性矩尽可能大的目的,在各种各样的交汇区域之中,环面或环形的横截面几何形状是较佳的,因为这样的几何形状允许有特别高的抗弯性和抗扭性,且同时壁厚能够被选择为尽可能地薄。
图2示出了根据本发明的轴身1的另一优选实施例。与图1中所示的实施例的本质区别是:轴管2的多边形的横截面;及轴管2具有第三部分23。图2中所示的轴管2具有第一部分21,优选地,第一部分21关于彼此垂直的且在纵向轴线L上交汇的两个平面是平面对称的。换言之,第一部分21具有正方形的横截面且特别地呈空心体的形式。如在底部处所示的截面图所示,第二部分22关于垂直平面(该垂直平面也是第一部分21呈平面对称的对称中心)是平面对称的,与此相反,第二部分22关于水平平面(该水平平面是第一部分21呈平面对称的对称中心)不是平面对称的。换言之,第二部分22具有比第一部分21的垂直伸展小的垂直伸展,以便在没有被第二部分22占据的区域中,例如外围系统6(该图中未示出)被布置于或可以被布置于轴管2的附近。邻接于第二部分22在它的每一侧都设置有各自的第一过渡部分24,这允许从第一部分21的横截面几何形状到第二部分22的横截面几何形状、然后一直到第三部分23的横截面几何形状的尽可能平滑的过渡。邻接于第三部分23,设置有第二过渡部分25,特别优选地,该第二过渡部分25引领着从轴管的大体上呈多边形的横截面几何形状或设置有倒角部的多边形横截面几何形状到达环面横截面或关于纵向轴线L旋转对称的横截面。优选地,轴管2的端面29是环形的,其中轴头4可以被固定至所述环形的端面29。在这些截面图中,还示出了第二部分22具有壁厚W2,优选地,壁厚W2按平均值而言大于第一部分的壁厚W1。优选地,所述在局部处增大了的壁厚W2还用来在第二部分22中实现与第一部分21的面积惯性矩一样大的面积惯性矩。由于与第一部分21比较而言,第二部分22在横切于纵向轴线L的方向上的伸展较小,所以在第二部分22的区域中,壁厚W2较大。图中还示出了第三部分23优选地具有与第一部分21的横截面几何形状相同的横截面几何形状。理所当然地,在该图中的左手边方向邻接于第三部分23,也可以设置有第二部分22,以便能够将更多的外围系统6(未示出)布置于在轴管2的附近。壁厚W1和W2应被理解为相应横截面的平均值、平均壁厚,即,应被理解为在平行于周长U1或U2的路程中的壁厚的算术平均。
图3A示出了具有外围系统6和轴身1的底盘单元的部分截面图。优选地,外围系统6是多用途车辆中的鼓式制动器(drum brake)的致动系统,其中在第二部分22的区域中,所述外围系统优选地突出到第一部分21的几何外形的假想延长的几何形状或几何外形21'(以虚线示出)中。然而,为了在不会引起外围系统6与轴管2之间的冲突的前提下能够将具有尽可能大的或尽可能向远处突出的几何外形的轴管2用于如图3A所示的底盘系统,第二部分22优选地具有扁平部28。为了进一步说明的目的,图3B和图3C示出了本发明底盘单元的如图3A所示的实施例中的第二部分22的两个较佳实施例。因此,较佳的可以是,在第二部分22两侧中的每一侧处都设置有各自的扁平部28。可供选择地且如图3C所示,可以只在一侧处设置有第二部分22的扁平部28。扁平部28的较佳数量是由本发明的底盘单元的安装空间条件决定的,其中轴管2可以具有多个第二部分22,当这些第二部分22被用于某一底盘单元中时,这些第二部分22适应于更少数量的外围系统6,其中当该同一个轴身1被用于另一个底盘单元中时,所设置的第二部分22之中的其他第二部分22分别适应于外围系统6。在本上下文中,“适应”的意思是指第二部分22的几何外形没有与外围系统6接触,然而,这两者之间的间隙尽可能地小。因此,从本发明的意义上说,被设置于底盘单元中的安装空间可以尽可能全部地被轴身1使用。
图4示出了根据本发明的底盘单元的另一优选实施例的部分截面图,该底盘单元中在两个位置处设置有外围系统6,外围系统6进入第一部分21的假想的几何外形21'中或与假想的几何外形21'交汇。为了在所示出的安装空间条件的前提下避免底盘单元中的轴身1与外围系统6之间的冲突,轴管2优选地具有两个第二部分22,这两个第二部分22的截面图在该图的底部处被示出。优选地,如左手侧的截面图所示,第二部分22可以具有局部扁平部28。或者,可以设置有呈凹痕(dent)形式的压痕,所述压痕的横截面几何形状与外围系统6的横截面几何形状大体上相似。在第二部分22的区域中,外围系统6的在轴身1的区域中的构建空间相应地是没有被占据的。与图2中所示的实施例相似,在第二部分22之间设置有两个过渡部分24和第三部分23。特别优选地,轴管2的第一部分21的外直径在100mm至160mm的范围内,特别优选地大约为145mm至150mm。
附图标记列表
1:轴身
2:轴管
4:轴头
6:外围系统
21:第一部分
22:第二部分
23:第三部分
24:第一过渡部分
25:第二过渡部分
28:扁平部
29:端面
B:宽度
L:纵向轴线
U1:第一周长
U2:第二周长
W1、W2:平均壁厚
Claims (21)
1.一种在机动车辆中使用的轴身(1),所述轴身(1)包括轴管(2)和轴头(4),
其中,所述轴管(2)呈空心体的形式且具有平面对称的第一部分(21),
其中,所述轴管(2)具有第二部分(22),所述第二部分(22)关于所述第一部分(21)的对称平面中的一者是不对称设计的,
其中,所述轴头(4)被布置在所述轴管(2)的末端的呈旋转对称的端部处,
其中,所述第二部分(22)具有第二周长(U2),所述第二周长(U2)小于所述第一部分(21)的第一周长(U1),
其中,所述第二周长(U2)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.820至0.995,
其中,所述第二部分(22)具有扁平部(28),所述扁平部(28)具有大体上为平面的表面,
并且其中,所述扁平部(28)具有宽度(B),所述宽度(B)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.05至0.31。
2.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述第一部分(21)的横截面关于交汇在所述轴管(2)的纵向轴线(L)上的两个平面是平面对称设计的,
并且其中,所述第二部分(22)的横截面关于所述两个平面中的一者是平面对称设计的、且关于所述两个平面中的另一者是不对称设计的。
3.根据前述权利要求中任一项所述的轴身(1),
其中,所述轴管(2)的所述第一部分(21)具有大体上不变的横截面,
并且其中,所述第二部分(22)的横截面的0.4至0.95倍,与所述第一部分(21)的横截面是一致的。
4.根据权利要求3所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)的横截面的0.5至0.8倍与所述第一部分(21)的横截面是一致的。
5.根据权利要求3所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)的横截面的0.6至0.7倍与所述第一部分(21)的横截面是一致的。
6.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述第二周长(U2)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.850至0.995。
7.根据权利要求6所述的轴身(1),
其中,所述第二周长(U2)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.990至0.995。
8.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)具有平均壁厚(W2),所述平均壁厚(W2)与所述第一部分(21)的平均壁厚(W1)的比值关系是1.01至1.3。
9.根据权利要求8所述的轴身(1),
其中,所述平均壁厚(W2)与所述第一部分(21)的平均壁厚(W1)的比值关系是1.03至1.2。
10.根据权利要求8所述的轴身(1),
其中,所述平均壁厚(W2)与所述第一部分(21)的平均壁厚(W1)的比值关系是1.05至1.15。
11.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)具有如下的横截面:该横截面至少在某一区域中是环形的。
12.根据权利要求11所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)的横截面中的所述环形区域占据所述第二部分(22)的横截面的0.55至0.9倍。
13.根据权利要求12所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)的横截面中的所述环形区域占据所述第二部分(22)的横截面的0.6至0.85倍。
14.根据权利要求12所述的轴身(1),
其中,所述第二部分(22)的横截面中的所述环形区域占据所述第二部分(22)的横截面的0.7至0.8倍。
15.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,在所述第一部分(21)与所述第二部分(22)之间设置有第一过渡部分(24),
并且其中,所述第一过渡部分(24)具有如下的侧表面:该侧表面朝着所述第一部分(21)大体上同向地弯曲,且朝着所述第二部分(22)大体上反向地弯曲。
16.根据权利要求15所述的轴身(1),
其中,所述第一过渡部分(24)的所述侧表面中的所述同向弯曲部分大体上沿切向过渡到所述轴管(2)的所述第一部分(21)的侧表面。
17.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述轴头(4)被固定在所述轴管(2)的第二过渡部分(25)处,
并且其中,所述第二过渡部分(25)具有环形的端面(29)。
18.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述扁平部(28)具有宽度(B),所述宽度(B)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.1至0.2。
19.根据权利要求18所述的轴身(1),
其中,所述宽度(B)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.11至0.12。
20.根据权利要求1所述的轴身(1),
其中,所述轴管(2)具有第三部分(23),所述第三部分(23)的横截面与所述第一部分(21)的横截面是一致的,
并且其中,所述第二部分(22)被布置在所述第一部分(21)与所述第三部分(23)之间。
21.一种商用车辆的底盘单元,所述底盘单元包括轴身(1)和外围系统(6),
其中,所述轴身(1)具有轴管(2)和轴头(4),
其中,所述轴管(2)具有第一部分(21),且所述第一部分(21)呈空心体的形式,
其中,所述外围系统(6)能够被布置成如此靠近所述轴管(2)以致于所述外围系统(6)与所述第一部分(21)的假想延长的几何外形(21')交汇,
其中,在所述假想的几何外形(21')与所述外围系统(6)之间的交汇区域中,所述轴管(2)具有第二部分(22),所述第二部分(22)与所述外围系统(6)是分隔开的,
其中,所述第二部分(22)具有第二周长(U2),所述第二周长(U2)小于所述第一部分(21)的第一周长(U1),
其中,所述第二周长(U2)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.820至0.995,
其中,所述第二部分(22)具有扁平部(28),所述扁平部(28)具有大体上为平面的表面,
并且其中,所述扁平部(28)具有宽度(B),所述宽度(B)与所述第一周长(U1)的比值关系是0.05至0.31。
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