CN107521300A - 商用车行驶机构承载机构和商用车行驶机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种商用车行驶机构承载机构(4)，具有下横支撑件(8)和上横支撑件(9)。上横支撑件(9)具有两个缺口(12、13)，通过所述缺口在下横支撑件(8)上方构成至少向上敞开的空间(14)。在该空间(14)中可以接收行驶机构弹簧(6)。优选地，下横支撑件(8)和上横支撑件(9)至少部分具有双T形横截面并且由板材焊接。可能的是，商用车行驶机构承载机构(4)在侧视图中与构成纵长转向件(22、23)的水平分承载机构和构成轴体的竖直分承载机构构成L形。

Description

商用车行驶机构承载机构和商用车行驶机构

技术领域

本发明涉及一种商用车行驶机构(Nutzfahrzeugfahrwerk)和商用车行驶机构承载机构(Nutzfahrzeugfahrwerks-Tragwerk)。商用车行驶机构和商用车行驶机构承载机构优选用于商用车中，其中，商用车例如是：

用于人员运输的商用车，如公共汽车；

用于货物运输的商用车，如运输车或者载重汽车(例如：运输汽车、挂车、牵引机、罐车、拖车)；

用于救援的商用车；

农用车辆，如收割机或者拖拉机；或

其它商用车，如翻斗车、清扫车、跑道车等。

用以命名仅仅一些非限制的例子。优选地，本发明用于商用车的刚性的承载机构。这种行驶机构例如作为非驱动的行驶机构在载重汽车中作为所谓的前轴(Vorlaufachse)或后轴(Nachlaufachse)并且在其挂车中应用。

在此，在商用车行驶机构中，当前类型的商用车行驶机构承载机构特别是用于：

车轮的可旋转的支承；

车轮相对于车辆底盘的弹动式和/或减震式支撑；

车轮在车辆右侧和左侧上的弹动耦合；

用于车轮的制动装置的支撑；和/或

吸收车轮的动态车轮支承力、侧向引导力、加速力、制动力，并且支撑和/或(可能的弹动式和/或减震式)传递这些力到车辆底盘上。

背景技术

在专利文献DE 101 10 495 B4中描述一种市场上通用的商用车行驶机构。沿着车辆横向方向延伸的轴体由空心的四边型材组成。四边型材在其两端上与转向节连接，其用于车轮的支承。两个沿着车辆纵向方向延伸的纵长转向件与轴体的横向末端进行螺纹连接。在前部区域中，纵长转向件通过转动关节被支承在与车辆底盘连接的固定托架上。在纵长转向件的后末端上，行驶机构弹簧的弹簧第一固定点以空气弹簧气囊的形式进行固定。空气弹簧气囊的弹簧其它固定点支撑在车辆底盘上。在纵长转向件与车辆底盘之间，还分别设有减震器。按照文献DE101 10 495 B4，纵长转向件的背向转动关节的末端区域(空气弹簧气囊的弹簧第一固定点支撑在该末端区域上)向下弯曲，由此能实现：空气弹簧气囊的弹簧固定点的支撑点可以相对于转向节更低地设置，由此应产生紧凑的结构形式。

具有轴体和纵长转向件的商用车行驶机构的另外的实施形式特别是由文献EP 1572 476 B1、DE 197 81 757 B4、EP 2 567 838 A2、DE 10 2014 011 803 A1以及EP 0 940319 B1已知。

文献WO 2005/037579 A2公开一种柔性轴体，其可以与车辆框架进行螺纹连接。在此，轴体具有纵截面，该纵截面相应于位于竖直平面中延伸的U形。U的上侧支脚与车辆框架进行固定螺纹连接。U的已倒圆的基底支脚形成了柔性弹簧区域。U的另一侧支脚稍微向下倾斜并且具有下盖板以及上盖板，在其间延伸有加固板。在下侧支脚的背向基底支脚的末端区域中支承有轴/车桥。在车辆框架与U的下侧支脚的上盖板之间设有空气弹簧气囊。轴的弹动减振(Einfederung)一方面在加载空气弹簧气囊的条件下并且另一方面在U的柔性基底支脚的弹性变形的条件下实现。文献WO2005/037579 A2不仅公开一种连贯的、对于车辆两侧确定的轴体，还公开了一种仅对于车辆一侧确定的轴体，该轴体因此构成纵长转向件类型。对于另一由文献WO 2005/037579 A2已知的实施形式，轴体不具有近似U形的纵截面，而是更确切地说具有相应于拉长的Z的纵截面。在此，Z的上水平支脚与车辆框架进行螺纹连接，而轴被支承在Z的下水平支脚的区域中。空气弹簧气囊在该情况下支撑在Z的下水平支脚的上侧上。柔性的部分区域在该情况下形成在从Z的上水平支脚至Z的倾斜的连接区域的过渡区域中。

原则上相应的设计方案也由文献US 2007/0145705 A1已知。

文献US 2006/0181047 A1公开了纵长转向件由相互焊接的板材的构型方案，该板材构成了部分敞开的盒横截面。如此设计的纵长转向件通过马鞍形夹持件固定在具有柱形几何形状的传统轴体上。

文献DE 10 2009 024 831 A1公开一种复合转向件后轴，其中，纵长转向件构造成盒形并且具有朝着横承载件方向增大的横截面。纵长转向件在横承载件上的固定通过结块元件实现，这些结块元件将纵长转向件的后末端区域与横承载件相耦合。在结块元件上附加地设有两个车轮承载件。而且结块元件构造成盒形的空心体。

文献DE 10 2013 214 673 A1公开一种纵长转向件、倾斜转向件或者横向转向件，其由纤维强化的热塑性材料通过注塑或压塑制造。呈碳纤维、玻璃纤维或者芳纶纤维形式的强化纤维得以应用。如此制造的转向件的纵截面具有环绕的环形的连接片，其以框架形式通过加强肋得以加固。

文献DE 195 21 874 A1公开一种用于车辆刚性轴的轴悬挂件。在此，应用具有面承载机构的四点式转向件。面承载机构是弹性，从而该面承载机构能实现该面承载机构随着活节臂由此引起的相对运动发生扭转。四点式转向件能实现：车辆轴相对于车辆框架而言横向于行驶方向的摆运动。面承载机构的在此出现的扭转引起了活节臂的平衡状态的再建立用的复位力。

文献DE 10 2015 202 085 A1涉及一种行驶机构构件，其可以是例如三角形横向转向件、横向转向件或者复合转向件后轴。行驶机构构件构造成混合式结构，其具有由第一材料(如金属)构成的承载机构组件和由纤维强化的塑料构成的强化组件。一方面承载机构组件而另一方面强化组件具有近似相应几何结构，并且相互以三明治形式设置，并且通过挤压包封、粘接、螺纹连接、铆接、夹接、卷边、喷透诸如此类相互连接。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提出一种商用车行驶机构和一种商用车行驶机构承载机构，它们特别是在如下方面得以改善：

重量；

弹动特性；

机械强度、持久性和/或刚性；和/或

结构空间比例。

本发明的任务按照本发明借助独立权利要求的特征得以解决。另外优选按照本发明的设计方案可由从属权利要求得知。

本发明基于任务的解决方案提出：商用车行驶机构承载机构具有下横支撑件和上横支撑件，其中，上横支撑件具有两个缺口。原则上可能的是，这些缺口的横截面是边缘敞开的，而这些缺口优选形成具有边缘闭合的横截面。这些缺口在此特别是设置在接近于车轮悬挂点的区域中。通过缺口构成如下空间，该空间设置在下横支撑件上方。该空间适合用于接收行驶机构弹簧(Fahrwerkfeder)，从而这些缺口具有横截面，使得行驶机构弹簧可以延伸通过该缺口。行驶机构弹簧在此能够以弹簧下固定点(unteren Federfuβpunkt)支撑在下横支撑件上，为此，下横支撑件也可以配备用于行驶机构弹簧的弹簧下固定点的适合的固定和/或引导装置，而向上从所述空间以及从上横支撑件的缺口延伸的弹簧上固定点可以在车辆底盘上支撑、固定和/或引导。按照现有技术，一方面行驶机构弹簧以及轴体与纵长转向件在空间上分离，由此引起大的结构空间需求，而对于本发明的设计方案而言行驶机构弹簧和商用车行驶机构承载机构可以“相互嵌套”，由此能够产生结构空间优点。此外，通过该设计方案，拓宽了对于商用车行驶机构承载机构的加固措施的可用结构空间，因为商用车行驶机构承载机构的部分区域也可以环绕行驶机构弹簧延伸。也可能的是，通过上横支撑件的缺口可以确保对行驶机构弹簧进行保护或引导。此外也可能的是，行驶机构弹簧不是从上横支撑件向上延伸出来。在该情况下，车辆底盘的托架(Konsole)可以通过上横支撑件的缺口向下延伸至行驶机构弹簧。

在本发明的另一设计方案中，上横支撑件在缺口的区域中至少部分地(特别是在整个缺口的区域中)与下横支撑件具有如下间距：该间距小于行驶机构弹簧的纵长延伸范围。对于适合地构成上横支撑件的末端区域的情况，该间距也可以沿着横向方向减小。由于这种间距的选择，因此行驶机构弹簧至少部分在上末端区域中从上横支撑件延伸出来，从而在此行驶机构弹簧连接至车辆底盘是可能的。

本发明的另一建议致力于如下问题：

商用车的总高度在法律上是受限的。为了能够对于载货空间形成尽可能大的高度，商用车行驶机构应尽可能扁平地构成——在此决定性的是所谓的行驶高度h。行驶高度限定为：从轴中线直至商用车行驶机构的上棱边或直至车辆底盘的下棱边的竖直间距。为了使行驶高度尽可能小，比较长的空气弹簧气囊通常不直接装配在轴体上，而是水平错开地定位在轴体之后，为此，纵长转向件可以具有弯拐(参见EP 1 572476B1和DE 101 10 495 B4)。这个设置方案涉及到设计上的缺点，即，由此引起：竖直车轮负荷分配到两个形成力对的分量上，其中，一分量通过纵长转向件的转动关节未经弹动减振以及另一分量通过行驶机构弹簧经弹动减振而导入到车辆底盘中。在传统设置方案中，车轮负载的三分之一未经弹动减振通过纵长转向件的转动关节进行传递。这导致了车辆的不充足的弹动特性，这一方面提高了商用车行驶机构的机械负荷而另一方面运输货物可能会不必要地由于冲击而磨损。另一缺点涉及到商用车行驶机构的重量，这个设置方案消极地影响到商用车行驶机构的重量。

按照本发明，特别是在上述背景下，建议的是：商用车行驶机构承载机构具有车轮悬挂点，这些车轮悬挂点的连接线形成了轴中线。在投影到水平平面上的俯视图中，连接线穿过在下横支撑件上方设置的至少向上敞开的空间(特别是上横支撑件的缺口)。这促成了：车轮负荷经由车轮悬挂点到商用车行驶机构承载机构中的导入是大致在纵长转向件的纵长延伸范围内实现，正如纵长转向件通过行驶机构弹簧被支撑在车轮底盘上那样。对于理想情况，连接线居中地穿过向上敞开的空间，这在该空间的纵长延伸范围上实现，这促成了：车轮负荷的支撑没有通过如下力对实现，该力对具有在纵长转向件的转动关节中在车辆底盘上的分量以及在行驶机构弹簧中的分量，而是更确切地说通过行驶机构弹簧的单独支撑得以实现。而且在偏心地穿过向上敞开的空间的非理想情况下，不期望的、通过转动关节支撑的分量显著相对于在按照现有技术的设计方案中的相应分量得以减小。按照本发明的设计方案因此降低了未经弹动减振导入到车辆底盘中的力。另一方面减小了纵长转向件的弯曲应力，由此，该纵长转向件能够随着由此产生的质量减轻而不同地确定尺寸。

对于如下情况，即，缺口相对于车轮悬挂点的连接线具有错位地设置，该错位优选是小于30％(特别是小于25％、小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、或者甚至小于3％)纵长转向件在连接线与转动关节的转动轴线之间的纵长延伸范围。

对于缺口的横截面的几何结构存在多种可能性。优选地，缺口(在俯视图中观察)具有无棱角的形状。例如，缺口可以构造成椭圆形、圆形或者至少接近圆形。

完全可能的是，商用车行驶机构承载机构具有仅一个对角支撑件。在本发明的优选设计方案中，商用车行驶机构承载机构然而具有两个对角支撑件，它们优选大约居中地将上述两个横支撑件相互连接。在此可能的是，这两个对角支撑件以向上敞开的V的形式从下横支撑件延伸至上横支撑件。对于如下情况，即，上横支撑件的末端区域向下弯成角度，V的支脚可以在上横支撑件的末端区域的弯曲的开始或者过渡的区域中通入。

对于上横支撑件和下横支撑件在横向末端区域中的连接具有多种可能性。由此这些横支撑件例如可以直接相互连接、特别是焊接。对于本发明的一种建议：上横支撑件和下横支撑件在两个末端上通过各一连接件相互连接。在此，连接件具有适合的几何结构，用以确保力在没有应力峰值的情况下从连接件传递至上述两个横支撑件。另一方面，连接件可以实现另外的功能，该功能特别是涉及到商用车行驶机构承载机构至车轮单元的耦合。连接件可以通过任意方式制造，特别是制造成铣削件、铸造件或者锻造件。优选地，连接件是成型件。

本发明此外提出，连接件集成有制动法兰和/或轴颈。在此绝对可能的是，制动法兰和/或轴颈一件式地由连接件构成。然而也可能的是，制动法兰和/或轴颈构造成独立的部件，这些独立的部件于是借助已知的连接技术可以固定在连接件上。在优选设计方案中，制动法兰焊接在连接件的基体上，而轴颈以制动法兰和/或基体的适合的孔压入，其中，补充地可以实现轴颈与制动法兰和/或基体的焊接。

常规的构造有轴体和纵长转向件的结构单元具有大于145kg的质量。按照本发明，在使用轴体连同纵长转向件构成商用车行驶机构承载机构的情况下建议：确定用于至少7000kg的技术轴负荷的商用车行驶机构承载机构具有小于130kg的质量。优选地，该质量为小于125kg、小于120kg、小于115kg、小于110kg、小于105kg、或者甚至小于100kg，这也可以当技术轴负荷是至少8000kg时适用。

本发明的另一设计方案基于如下认识：常规商用车行驶机构以轴体和纵长转向件形成，它们形成结构和装配单元。在此，轴体和纵长转向件可以相互独立地构成并且相互螺纹连接。然而也可能的是，轴体和纵长转向件一件式地构成。一方面已知的轴体和另一方面纵长转向件分别构造成具有实心型材或者空心型材的承载件。轴体和纵长转向件的承载件在此近似U形地以机械串联相互连接，其中，轴体形成U的基底支脚而纵长转向件分别形成U的侧支脚。纵长转向件在现有技术中不仅用于引导轴/车桥。更确切地说，该纵长转向件一方面将轴负荷传递到纵长转向件与车辆底盘的车辆托架之间的转动关节中而另一方面传递至行驶机构弹簧，由此，给纵长转向件施加显著的弯曲力矩。弯曲力矩的传递导致了：形成纵长转向件的承载件必须相对坚固地构成并且相应地较重(例如80mm×40mm的四边形弹簧钢)。在纵长转向件与轴体之间以及轴体与转向节(Achsschenkeln)之间的连接区域中，给轴体施加高的凹口应力。为了确保所需的强度，形成纵长转向件和轴体的承载件应足够坚固地构成，这导致了轴体和引导转向件的质量的提高。因为轴体和引导转向件的质量涉及到车辆的非簧载质量(ungefederte Massen)，因此原则上力求尽可能小的质量。商用车行驶机构的重量的提高此外以相同程度导致了车辆有用负荷的降低，因为车辆的允许的总重量是受限的(法律上并且由于如轮胎的持续承载能力的技术要求)。

在该背景下，本发明提出：轴体和纵长转向件并不分别以如下束状承载件形成：这些束状承载件相互U形地连接。更确切地说，本发明提出：应用一种商用车行驶机构承载机构。在商用车行驶机构承载机构中，轴体和/或纵长转向件通过多个支撑件以骨骼形式形成。在这种“承载机构”中，不是单个承载件以机械串联的方式前后相继地连接，而是承载机构的支撑件例如以框架形式、以分支形状、或者环形地构造，从而多个支撑件撑开了扁平的或者甚至空间的结构。按照本发明，由此首次对于商用车行驶机构的轴体和纵长转向件提出承载机构的应用，用以在本发明的范围内能够实现：借助商用车的行驶机构用的骨骼式、框架式、分支式、或者环形的支撑件用于产生扁平结构或者空间结构的高程度的平面转动惯量。通过这种方式能够借助相对于现有技术显著减轻的质量来确保所需要的刚性。

对于支撑件的构造设计方案在本发明的范围内具有多种可能性。为了在此仅仅列举一些非限制例子，支撑件能够：以实心型材或者在横截面中边缘敞开的或边缘闭合的空心型材形成；具有任意关于支撑件的纵长延伸范围恒定的或者可变的横截面；和/或具有笔直的或者任意在平面中或在空间中弯曲的纵轴线。

原则上，商用车行驶机构承载机构可以具有任意几何结构。由此，这能够以逐步方式平面地或者弯曲地构成。对于本发明的另一种建议：商用车行驶机构承载机构在侧视图中构造成L形。L的竖直支脚在此形成了构成轴体的竖直分承载机构。与之相比，L的水平支脚形成了构成纵长转向件的水平分承载机构。原则上可能的是，上述两个分承载机构相互螺纹连接或者通过其它方式相互固定，而这些分承载机构优选材料锁合地相互连接或一体地构成。在此也可能的是，上述两个分承载机构的刚性耦合通过共同的横支撑件实现。本发明的设计方案充分利用了：L形弯曲的承载机构能够由于提高的平面转动惯量而具有进一步提高的刚性。也可能的是，各个分承载机构有目的地适配于商用车行驶机构承载机构的不同要求。

对于本发明的一种建议：支撑件具有双T形横截面，从而支撑件自身已经具有大的平面转动惯量，其具有由此产生的大的抗弯强度。在此，支撑件由板材焊接而成，其中，于是可以一板材形成双T的竖直支脚，而两个另外的板材可以形成双T的水平支脚。板材(特别是借助于激光切割)的剪裁可以例如在板材可变的宽度方面根据横截面的作用要求得以实现，从而根据横截面的要求可以产生支撑件的可变的横截面。另一方面，借助于将板材进行适合地剪裁以及适合地成型或弯曲成拱形，也可以影响到支撑件的纵轴线的走向。

在本发明的另一设计方案中，商用车行驶机构承载机构具有下横支撑件以及上横支撑件。上横支撑件设置在下横支撑件上方并且与之通过至少一个对角支撑件和/或连接件进行连接。

例如，这些横支撑件可以在端侧上分别与连接件相互连接并且附加地在这些连接件之间通过至少一个对角支撑件机械能连接，由此形成(分)承载机构。该(分)承载机构例如在竖直平面中延伸(该竖直平面横向于车辆纵轴线定向)，并且例如提供关于弯曲力矩方面足够的抗弯强度，该弯曲力矩环绕车辆纵轴线定向。

如上所述，这些支撑件(特别是上横支撑件和下横支撑件)可以具有任意几何结构。对于按照本发明的建议：上横支撑件的两个末端区域向下朝着下横支撑件的方向弯曲(弯成角度)。该设计方案一方面考虑到如下事实：弯曲力矩从横支撑件的末端区域至横支撑件的中间变大。由于弯曲成角度，因此平面转动惯量相应地朝着中间的方向增大，从而能够将由于弯曲所导致的弯曲力矩的走向考虑在内。另一方面，由于末端区域在车辆的横向侧面区域中的弯曲可能在横向侧面区域中促成商用车行驶机构承载机构的减小的结构高度，从而商用车行驶机构承载机构可以特别好良好且节省空间地集成到车辆中、特别是集成到车辆底盘中。为了仅仅列举一些非限制的例子，上横支撑件能够以反V形或者以具有U的发散的侧向支脚的反U形的形式构成。

备选或附加地可能的是，商用车行驶机构承载机构具有两个纵长转向件，它们(关于在俯视图中的外轮廓方面)三角形地构成。在此，纵长转向件可以由三个三角形设置的支撑件(特别是内支撑件和外支撑件和一部分下横支撑件)形成。通过这种方式，在重量小的情况下，提供具有所需刚性的纵长转向件能够由于大的平面转动惯量得以实现。对于本发明的建议：纵长转向件也形成(分)承载机构，其大约在车辆的水平平面中延伸。对于该设计方案，本发明将对于PKW的自身已知的三角形转向件的设计转用于对于商用车的刚性行驶机构用的商用车行驶机构承载机构。

本发明基于的任务的另一解决方案通过商用车行驶机构提供，该商用车行驶机构具有如上所述的商用车行驶机构承载机构。该解决方案充分利用了：在商用车行驶机构承载机构中形成敞开的面或空间，其中，可以设置附加的构件，它们因此可以紧凑地集成到商用车行驶机构中并且能够通过这些构件保护商用车行驶机构承载机构的至少部分包围的支撑件。

如上所述，可以在缺口中(在此是上横支撑件的缺口中)设置行驶机构弹簧、特别是空气弹簧气囊。

备选或附加地可能的是，在商用车行驶机构承载机构的自由面或空间中设有：电子器件；至少一个电动机，该电动机可以是车轮用的执行器或者驱动马达；控制单元和/或阀装置，用于影响到构造成空气弹簧气囊的行驶机构弹簧的气动加载；和/或制动执行器。

如果在本说明书的范围内描述了构件或元件的“连接”，可以涉及到任意的固定结构。优选地实现了结构元件以材料锁合的方式(特别是通过焊接)的连接，其中，由此也包括了连接的构件或元件的一体构成。

本发明有利的改进方案由权利要求、说明书和附图得出。在说明书中所述的特征和多个特征组合的优点仅仅是示例性的并且可以备选或累积地起作用，而无需强制由按照本发明的实施形式实现这些优点。在没有由此改变所附权利要求的主题的情况下，关于原始申请文件和专利的公开内容适用如下：另外的特征可由附图(特别是所示出的几何结构和多个构件相互的相对尺寸以及其相对设置和作用连接)得知。本发明的不同实施形式的特征或者不同权利要求的特征的组合同样能够有别于权利要求所选定的引用关系并且能够由此促成本领域技术人员的改进动机。这也涉及到这样的特征：该特征示出在单独的附图中或者在其描述中提及。这些特征也可以与不同权利要求的特征相组合。同样，在权利要求中列举的特征可以对于本发明另外的实施形式进行省略。

在权利要求和说明书中所述的特征关于其数目可如此理解：存在正好该数目或者比所述数目更大的数目，而不需要明确应用副词“至少”。如果例如言及一个支撑件，这可理解为，存在正好一个支撑件、两个支撑件或者更多个支撑件。这些特征可以通过其它特征机械能补充或者是唯一的特征，相应的结果由这些特征组成。

在权利要求中包含的附图标记并不对权利要求保护的主题的范围形成限制。它们仅仅用于使得权利要求更容易理解的目的。

附图说明

在下文中根据附图示出的优选实施例进一步阐明和描述本发明。

图1：商用车行驶机构的左前俯视的倾斜空间视图；

图2：按照图1的商用车行驶机构的右后俯视的倾斜空间视图；

图3：按照图1和2的商用车行驶机构的后视图；

图4：按照图1至3的商用车行驶机构的俯视图；

图5：按照图1至4的商用车行驶机构的侧视图；

图6至10：根据图1至5视图的按照图1至5的商用车行驶机构的商用车行驶机构承载机构；

图11：按照图6至10的商用车行驶机构承载机构的底视图；

图12：按照图6至10的商用车行驶机构承载机构的前视图。

在以下附图描述中，对于相同构件应用部分相同的附图标记，其中，不同构件能够以a、b表示。如果在这样的情况下仅仅提及一个附图标记，这可以适用于具有该附图标记的所有已附加有字母a、b表示的构件。

具体实施方式

在按照本发明的商用车行驶机构1中，在左和右轮(在此未示出)以及车轮悬挂点2、3之间的连接是通过具有多个相互连接的支撑件5a、5b、5c,…的商用车行驶机构承载机构4构成，该商用车行驶机构承载机构4以骨骼形式缠绕/环绕行驶机构弹簧6(在此是空气弹簧气囊7)。商用车行驶机构承载机构4在此具有至少一个下横支撑件、至少一个上横支撑件、以及至少一个对角支撑件。在优选实施形式中，商用车行驶机构承载机构4具有正好一个下横支撑件8和/或正好一个上横支撑件9和/或至少两个对角支撑件10、11。商用车行驶机构承载机构4的上横支撑件9在接近于车轮悬挂点2、3的区域中分别具有缺口12、13。通过这些缺口12、13实现：在下横支撑件8上方，在接近于悬挂点2、3的区域中构成有至少向上敞开的空间14，该空间14适用于接收所述行驶机构弹簧6。上横支撑件9可以在特别优选的实施形式中如此构成，使得该上横支撑件9采用俯视图(图4)示出的形式。在此，缺口12、13在俯视图中具有在横截面中边缘闭合的形状，该形状例如可以是椭圆或圆形或至少接近圆形。上横支撑件9完全包围缺口12、13。缺口12、13在俯视图中的形状特别优选地不具有棱角。在一个备选实施方案中，缺口12、13也可以构造成在横截面中边缘闭合的，其中，这些缺口特别是可以单侧敞开。缺口12、13可以相对于车轮悬挂点2、3的连接线15具有错位16地设置，正如也特别是可以由图4得知。车轮悬挂点2、3的连接线15穿过商用车行驶机构承载机构4的、在下横支撑件8上方由缺口12、13构成的向上敞开的空间14。在按照本发明的商用车行驶机构1中，行驶机构弹簧6安置在形成在商用车行驶机构承载机构4中的缺口12、13中。行驶机构弹簧6在侧视图中定位在车轮支承点的近似竖直的延长范围内并且被轴颈18、19的中线17穿过。下横支撑件8在行驶机构弹簧6下方延伸，并且上横支撑件9环绕行驶机构弹簧6。上述两个横支撑件8、9在中间区段中通过对角支撑件10、11连接。对角支撑件10、11在其末端上通过连接件20相互连接，该连接件20优选地集成有制动法兰21和轴颈18、19。在商用车行驶机构1的前区段中，纵长转向件22、23从下横支撑件8延伸直至转动关节24、25，在该转动关节24、25中，商用车行驶机构1相对于车辆底盘26(在此是车辆底盘26的托架27、28)可摆动地支承。纵长转向件22、23是三角形的并且具有内支撑件29和外支撑件30。在下横支撑件8的后区段中，该下横支撑件8优选构成两个弹簧托架31、32，它们用于行驶机构弹簧6的固定和/或平面支撑。

在制动法兰21上保持了具有制动钳的制动装置33。在轴颈18、19上保持有制动装置33的制动盘34以及保持有车轮法兰35，车辆车轮可以固定在该车轮法兰35上。制动装置33可以通过制动执行器36操作，该制动执行器36可以构造成液压的、气动的或者电动的制动执行器。如图所示，制动执行器36可以支撑在商用车行驶机构承载机构4的固定装置上。对于示出的实施例，固定装置由下横支撑件8构成。优选地，制动执行器36支撑在下横支撑件8的上侧上，其中，这在俯视图中沿着纵向方向在行驶机构弹簧6与转动关节24、25之间实现。

在图6至12中，商用车行驶机构承载机构4在不同视图中示出成具有轴颈18、19和连接件20的单件。

商用车行驶机构承载机构4的支撑件5构造成双T形的承载件。在此，双T的竖直支脚对于上横支撑件9和对角支撑件10、11而言水平地定向，而双T的水平支脚对于上横支撑件9和对角支撑件10、11而言设置在竖直平面中。与之相比，双T的竖直支脚对于支撑件29、30而言设置在竖直平面中，而双T的水平支脚在此设置在水平平面中。下横支撑件8可能同样构造成具有双T形的承载件。然而优选地，下横支撑件8构造成空心型材或盒形型材。双T形的承载件和空心型材或盒形型材分别由优选借助于激光剪裁的、用于壁或用于竖直和水平支脚的板材制造，这些板材在焊接之前也相应地成型，由此这些板材具有由附图显而易见的拱形。

如附图中可见的是：一方面下横支撑件8而另一方面内支撑件29和外支撑件30的上侧和/或下侧完全地、至少部分地、或者至少在从下横支撑件8至支撑件29、30的过渡区域中由唯一的连续的板材制造，该板材在此构造成平坦的。相应地，一方面上横支撑件9而另一方面对角支撑件10、11的前端侧和/或后端侧完全地、至少部分地、或者至少在从上横支撑件9至对角支撑件10、11的过渡区域中由唯一的连续的板材制造，该板材在此在缺口12、13的区域中是拱形的。在对角支撑件10、11与上横支撑件9之间的过渡区域中，双T的水平支脚具有曲线形的拓宽部，从而该水平支脚在该过渡区域中具有较大的延伸范围，并且能在没有应力峰值的情况下实现应力传递。这相应地适用于双T的水平支脚在下横支撑件8与支撑件29、30之间的过渡区域中。

为了实现重量减轻，双T的竖直支脚可以设有缺口。因为这些缺口在双T形的承载件的中性轴线(neutralen Faser)的过渡区域中延伸，因此这些缺口没有导致平面转动惯量的显著减小。

优选地，商用车行驶机构承载机构4以至少十个相互焊接的板材形成，用以形成支撑件5。在此，部分或完全实现板材借助于角焊缝的焊接。可能的是，仅仅或部分应用具有如下板材厚度的板材，该厚度小于5毫米、特别是小于4毫米、或者小于3.5毫米、或者甚至小于3毫米。

上横支撑件9具有包括笔直纵轴线的、水平定向的中间件38。上横支撑件9经由弯曲部39a、39b从中间件38向外过渡成弯曲的末端区域40a、40b，这些末端区域40a、40b在此同样具有笔直纵轴线。这些末端区域40a、40b的长度相应于中间件38的长度，其中，然而加/减30％(特别是加/减20％或者加/减10％)的偏差也是可能的。这些末端区域40a、40b的纵轴线相对于中间件38的斜率处于10°至50°(特别是15°至40°或者20°至30°)的范围内。随着末端区域40a、40b与中间件38间距的增大，末端区域40a、40b与下横支撑件8的间距减小。

缺口12、13在末端区域40a、40b中大约居中地沿着该末端区域的纵轴线的方向设置。末端区域40a、40b形成环41a、41b，该环对缺口12、13限界并且形成相互同轴地设置的延展部42、43。延展部42在此与中间件38连接，而延展部43与连接件20连接。环41a、41b具有原则上恒定的横截面。然而，环41a、41b通过已倒圆且增大的横截面一方面过渡成中间件38并且另一方面过渡成连接件20，用以避免应力峰值。

对角支撑件10、11设置成V形。在V的两个支脚的连接区域中居中地设置在下横支撑件8的上侧上，其中，在此，对角支撑件10、11直接彼此相邻地设置。在这个连接区域中，双T的水平支脚具有增大的延伸范围，从而确保了对角支撑件10、11大面积地连接至下横支撑件8。V的支脚从该连接区域朝着弯曲部39a、39b的方向延伸。支脚的背向连接区域的末端区域通到弯曲部39a、39b中。对角支撑件10、11在此具有笔直纵轴线。V的开口角度处于50°至90°(特别是60°至85°或者65°至80°)的范围内。

上横支撑件9(在此是延展部43)与下横支撑件8的末端区域的连接通过连接件20a、20b实现。连接件20优选构造为成型件并且与延展部43以及下横支撑件8的末端区域焊接。连接件20具有缺口或孔，轴颈18、19借助于配合(Passung)从而接收在所述缺口或孔中。此外，连接件20具有固定区域，用于所配属的制动法兰21，该制动法兰21可以与连接件20螺纹连接和/或焊接。可能的是，备选或附加于所述配合，轴颈18、19与制动法兰21和/或所配属的连接件20焊接。

在纵长转向件22、23中，支撑件30在水平平面中相对于连接线15以70°至110°的范围内(特别是80°至100°或者85°至95°的范围内)的角度进行定向。与之相比，支撑件29a、29b形成具有70°至110°的范围内(特别是80°至100°或者85°至95°的范围内)的开口角度的V形。支撑件29a、29b大约在下横支撑件8的纵长延伸的范围中(该下横支撑件8的纵长延伸范围位于弯曲部39a、39b竖直下方)固定在下横支撑件8上并且在其末端区域中与支撑件30连接。支撑件30以延展部49a、49b伸出于连接区域，并且在延展部49a、49b的区域中构成转动关节24、25的轴承孔50a、50b。

商用车行驶机构承载机构4构造成具有两个分承载机构44、45。

分承载机构44在此延伸在竖直平面中(参见图8)。分承载机构44由上横支撑件9、连接件20的一部分、下横支撑件8以及两个对角支撑件10、11形成，它们撑开了扁平的“框架”，该框架具有外空隙46a、46b(该外空隙46a、46b被连接件20、末端区域40a、40b、对角支撑件10、11以及下横支撑件8的一部分限界)以及中间空隙47(该中间空隙47被对角支撑件10、11和上横支撑件9的中间件38限界)。在用于构成缺口12、13的环41的区域中，分承载机构44具有沿着横行于由分承载机构44撑开的竖直平面的方向较大的延伸范围。分承载机构44形成轴体51。

分承载机构45在水平平面中延伸(参见图9、11)。分承载机构45由下横支撑件8和两个支撑件29、30形成，它们同样撑开了平面的“框架”，该框架在纵长转向件22、23的区域中具有空隙48a、48b，该空隙通过下横支撑件8的末端区域和所配属的支撑件29、30限界。

这两个分承载机构44、45通过共同的下横支撑件8相互连接成商用车行驶机构承载机构4。因此，形成L形弯曲的商用车行驶机构承载机构4，其中，L的竖直支脚由分承载机构44形成，而L的水平支脚由分承载机构45形成。

商用车行驶机构承载机构4优选完全或者部分由金属(特别钢)制造。可能的是，应用任意的结构钢(例如产品名称为S460的细粒结构钢或者诸如此类)。然而也可能的是，商用车行驶机构承载机构4完全或者部分地在任意其它材料上制造。由此可能的是，商用车行驶机构承载机构4由复合材料或者纤维复合材料、例如铝复合材料、石墨复合材料或者碳纤维制造，它们嵌入由适合材料(例如塑料、特别是热固性或热塑性塑料)构成的基质中。在此，支撑件5的横截面可以根据所应用的材料和所应用的制造方法与所示出和所描述的横截面不同地构成，其中，尽管如此，优选地可以在此所描述的应用商用车行驶机构承载机构4的基本结构，其包括分承载机构44、45和各个所提及的支撑件5。轴颈18、19优选构造成锻造件。

纵长转向件22、23的偏转在行驶机构减震器52a、52b加载的情况下实现，这些行驶机构减震器52a、52b在转动关节24、25旁边一方面铰接在纵长转向件22、23上并且另一方面铰接在托架27、28上。

可能的是，转动关节24、25的旋转轴线沿着商用车纵轴线的方向：

与连接线15具有处于450毫米至650毫米的范围内的间距，而行驶机构弹簧6的中心作用轴线与连接线15的错位16处于70毫米至90毫米之间；或者

与连接线15具有处于500毫米至600毫米的范围内的间距，而行驶机构弹簧6的中心作用轴线与连接线15的错位16处于75毫米至85毫米之间。

然而也可能的是，错位16大约是零，由此，通过转动关节24、25传递的车轮负荷分量得以最小化。随着错位16增大，能够降低行驶机构弹簧6的加载，从而在行驶机构弹簧6的预定最大的承载负荷下通过选择错位16能够影响到行驶机构弹簧6的应力。随着错位16增大，能够由此可能应用对于较小的承载负荷所设计的行驶机构弹簧6。

优选地，作为行驶机构弹簧6应用空气弹簧气囊7，其具有360毫米的外直径。因此，缺口12、13具有最小横截面，该最小横截面大于具有360毫米的直径的圆面积。

商用车行驶机构承载机构4在此提及的尺寸、材料和/或外形可以优选用于大于7吨、特别是大于7.5吨、或者甚至大于8吨的技术轴负荷。

按照本发明的子方案(即，在商用车行驶机构承载机构4中，上横支撑件9配备有缺口12、13，通过缺口12、13在下横支撑件8上方构成至少向上敞开的空间，该空间适用于接收行驶机构弹簧6)并不被限于商用车行驶机构在此所示出的设计方案。为了仅仅列举一个例子，而非强制需要的是：在此，商用车行驶机构承载机构4的引导仅仅通过右以及左的纵长转向件22、23实现。更确切地说，在两个车辆侧上，能够通过具有上纵长转向件以及下纵长转向件的平行四边形引导结构实现对车轮进行引导，并且也在该情况下将商用车行驶机构承载机构4的向上敞开的空间用于接收行驶机构弹簧6。备选或附加地可能的是，在商用车行驶机构承载机构4中，给车辆一侧配属不只一个行驶机构弹簧6，而是给该车辆侧配属至少两个行驶机构弹簧，它们于是例如沿着车辆的纵向方向前后相继地设置。在该情况下，这两个前后相继地设置的行驶机构弹簧可以分别在向上敞开的空间中设置在商用车行驶机构承载机构4的上横支撑件的缺口中。

商用车行驶机构承载机构4相比于现有技术更轻且成本更有利地构成，并且具有改善的减震特性，并且此外开启了安装接近轮毂的电动机用的结构空间。这些优点由以下原因产生：

重量减轻基本上是由于：商用车行驶机构1的纵长转向件22、23以及轴体51与现有技术相比更轻地构成。

纵长转向件22、23的重量节省是由于：车轮负荷的力被直接导入到行驶机构弹簧6中，因为行驶机构弹簧6在侧视图中以近似竖直线的方式定位在车轮支承点上方。这缩短了从车轮支承点引导至行驶机构弹簧6的负荷路径的长度。纵长转向件22、23几乎没有传递更多的竖直负荷，在竖直负荷情况下没有弯曲力矩并且因此能够具有较薄的壁并且较轻地确定尺寸。为了能够更好地传递在转弯行驶时导入的侧向力，纵长转向件22、23三角形地实施，并且具有内和外支撑件29、30，从而这些支撑件主要传递拉力或压力。

在商用车行驶机构的中间区段(特别是轴体51)中的重量节省由此实现：即，代替于传统轴体51，设有薄壁的承载机构。所建议的布置方案允许了：支撑件5的壁厚减小到3毫米，因为支撑件5主要通过拉力和压力并且仅仅以小得多的程度通过弯曲力矩进行加载。由此在此使得在竖直负荷导入的情况下上横支撑件9主要传递压力，而下横支撑件8主要传递拉力。这种拉力和压力支撑件的材料利用要比在常规轴体中高得多，因为拉力和压力应力更均匀地分布到横截面积中。相对地，常规轴体51主要通过弯曲力矩进行加载，其中，仅仅边缘被最大加载，并且其余材料未被充分利用。

总体上，承载机构结构的重量优点在于：承载机构相比于传统结构方案提供更多的几何外形可能性。商用车行驶机构1的几何结构因此能够遵循力流，从而应力均匀分布到支撑件5中。通过这种方式，一方面避免了凹口应力(Kerbspannung)过高而另一方面避免了多余的材料积聚。

与之相比，传统结构方案由比较简单的半成品型材如四边形或管材组成，它们给构造师提供较少的外形可能性，并且其横截面和壁厚在全部长度上是恒定的。常见地，例如是毫米x 12毫米尺寸的轴管。在传统构造中不可避免的是：在纵长转向件的夹入的区域中的凹口应力过高。轴体的壁厚然而必须根据在夹入区域中的最高负荷来确定尺寸，并且在凹口旁边，构件大幅地超尺寸设计并且比需要的更重。

视与哪个结构方案比较而定，相比于现有技术的重量减轻了40kg至70kg。在处于市场上的商用车行驶机构中，轴体、纵长转向件和空气弹簧承载件的重量处于145kg至175kg之间。与之相比，按照本发明的结构方案的可类比的范围优选是小于130kg、特别是小于125kg、120kg、115kg、110kg、105kg或甚至100kg。重量减轻没有影响到寿命的持久，而是单独地通过承载机构结构的轻结构附装件得以实现。

关于作为商用车行驶机构1应用于电驱动轴方面，由此产生重要的优点：即，在商用车行驶机构承载机构4中(特别是在上横支撑件9与下横支撑件8之间)构成自由空间或者空隙46、47、48，其中，例如可以安置电子器件或者安置接近轮毂的电动机。

由减轻的构件重量实现本发明的合理利用，并且基本上具有三个原因：第一，重量减轻与制造成本相关，因为必须应用更少制造材料。这在合适的假设的条件下适用，即，使用未改变的市场上通用的结构钢，例如产品名称为S460的细粒结构钢或者诸如此类。第二，经济上的优点由此产生：即，所允许的车辆使用负荷以如下值进行提高：空车重量以该值进行下降，因为最大车辆总重由立法者限定。更轻的商用车可以因此运输更多的装载物，由此降低了运输成本。第三，产生对于车辆自重在市场上定价的意义，这导致更轻的车辆可以卖得更好。

按照本发明的设计方案的另一优点是所建议的商用车行驶机构1的改善的减震特性，因为轴负荷主要通过行驶机构弹簧6导入到车辆底盘26中。纵长转向件22、23及其转动关节24、25几乎不承载竖直负荷。在不平坦的车道上行驶时，因此降低了作用于车辆底盘26和装载物的轴负荷幅度。

在本说明书中，分承载机构44也称为“竖直分承载机构”，而分承载机构45也称为“水平分承载机构”。由此，绝对也包括如下实施形式：其中，分承载机构44、45在安装到商用车中的状态下没有精确水平或竖直地定向。由此，这些分承载机构44、45也可以在侧视图中L形地设置，其中，L的两个支脚的角度不是精确90°，而是也可以处于80°至110°之间(优选处于85°至95°之间)。即使L的两个支脚与90°的角度存在偏差或者这些分承载机构44、45没有精确水平或者精确竖直地定向，于是水平分承载机构45如此定向，使得该水平分承载机构45可以构成纵长转向件22、23，而竖直分承载机构44如此定向，使得该竖直分承载机构44可以吸收车轮负荷并且可以提供环绕弯曲轴的足够刚性，该弯曲轴沿着车辆纵向方向定向。

附图标记列表

1 商用车行驶机构

2 车轮悬挂点

3 车轮悬挂点

4 商用车行驶机构承载机构

5 支撑件

6 行驶机构弹簧

7 空气弹簧气囊

8 下横支撑件

9 上横支撑件

10 对角支撑件

11 对角支撑件

12 缺口

13 缺口

14 空间

15 连接线

16 错位

17 中线

18 轴颈

19 轴颈

20 连接件

21 制动法兰

22 纵长转向件

23 纵长转向件

24 转动关节

25 转动关节

26 车辆底盘

27 托架

28 托架

29 内支撑件

30 外支撑件

31 弹簧托架

32 弹簧托架

33 制动装置

34 制动盘

35 车轮法兰

36 制动执行器

37 缺口

38 中间件

39 弯曲部

40 末端区域

41 环

42 延展部

43 延展部

44 分承载机构

45 分承载机构

46 空隙

47 空隙

48 空隙

49 延展部

50 轴承孔

51 轴体

52 行驶机构减震器

Claims (21)

1.一种商用车行驶机构承载机构(4)，其具有下横支撑件(8)和上横支撑件(9)，其中，所述上横支撑件(9)具有两个缺口(12、13)，通过所述缺口在所述下横支撑件(8)上方构成至少向上敞开的空间(14)，该空间适用于接收行驶机构弹簧(6)。

2.根据权利要求1所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述上横支撑件(9)在所述缺口(12、13)的区域中至少部分与所述下横支撑件(8)具有如下间距：该间距小于所述行驶机构弹簧(6)的纵长延伸范围。

3.根据权利要求1所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)具有车轮悬挂点(2、3)，所述车轮悬挂点的连接线(15)穿过在所述下横支撑件(8)上方设置的至少向上敞开的空间(14)。

4.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)具有至少两个对角支撑件(10、11)。

5.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述上横支撑件(9)和所述下横支撑件(8)在两个末端上通过连接件(20)相互连接。

6.根据权利要求4所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述上横支撑件(9)和所述下横支撑件(8)在两个末端上通过连接件(20)相互连接。

7.根据权利要求5所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述连接件(20)集成有制动法兰(21)和/或轴颈(18、19)。

8.根据权利要求6所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述连接件(20)集成有制动法兰(21)和/或轴颈(18、19)。

9.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)构造有基体，在该基体上固定有制动法兰(21)和/或轴颈(18、19)。

10.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)被确定用于至少7000kg的技术轴载荷，并且所述商用车行驶机构承载机构具有小于130kg的质量。

11.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)借助多个支撑件(5)以骨骼形式构成了轴体(51)和纵长转向件(22、23)，所述支撑件撑开了面和空间。

12.根据权利要求11所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)在侧视图中构造成L形：其具有构成所述纵长转向件(22、23)的水平分承载机构(45)和构成所述轴体(51)的竖直分承载机构(44)。

13.根据权利要求1或3所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述支撑件(5)至少部分具有双T形横截面并且由板材焊接而成。

14.根据权利要求11所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述支撑件(5)至少部分具有双T形横截面并且由板材焊接而成。

15.根据权利要求12所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述支撑件(5)至少部分具有双T形横截面并且由板材焊接而成。

16.根据权利要求1所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述上横支撑件(9)的两个末端区域(40)向下朝着所述下横支撑件(8)的方向弯成角度。

17.根据权利要求11所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述上横支撑件(9)的两个末端区域(40)向下朝着所述下横支撑件(8)的方向弯成角度。

18.根据权利要求11所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其特征在于，所述商用车行驶机构承载机构(4)具有两个纵长转向件(22、23)，其中，所述纵长转向件(22、23)分别：

a)构造成三角形；以及

b)具有内支撑件(29)和外支撑件(30)。

19.一种商用车行驶机构(1)，其具有根据权利要求1所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其中，在所述缺口(12、13)中安置有行驶机构弹簧(6)。

20.一种商用车行驶机构(1)，其具有根据权利要求1所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其中，在所述商用车行驶机构承载机构(4)的自由面或者空隙(46、47、48)中布置有：

a)电子器件；

b)至少一个电动机；

c)控制单元或者阀装置，用于影响到构造成空气弹簧气囊的行驶机构弹簧的气动加载；或者

d)制动执行器。

21.一种商用车行驶机构(1)，其具有根据权利要求11所述的商用车行驶机构承载机构(4)，其中，在所述商用车行驶机构承载机构(4)的自由面或者空隙(46、47、48)中布置有：

a)电子器件；

b)至少一个电动机；

c)控制单元或者阀装置，用于影响到构造成空气弹簧气囊的行驶机构弹簧的气动加载；或者

d)制动执行器。