CN1726139B - 铸造或锻造的悬架拖臂以及具有该悬架拖臂的悬架组件 - Google Patents
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Abstract
一种铸造或锻造的悬架拖臂，用于从梁型轮轴悬挂重型车辆的底盘，所述拖臂包括一个成一体的轮轴定位装置，其中，所述轴定位装置设置成完全地包绕所述轮轴，以及所述拖臂在邻近所述轮轴定位装置处的弯曲强度要比在邻近所述底盘安装装置处大。本发明还公开了一种具有上述悬架拖臂的悬架组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种悬架拖臂以及一种制造悬架拖臂的方法。更特别地，本发明涉及一种铸造或锻造的悬架拖臂、一种带有拖臂的悬架组件以及一种把悬架拖臂的轮轴定位装置固定到轮轴的方法。
背景技术
重型商用运输车辆通常采用拖臂悬架系统，尤其是涉及铰接式车辆拖车的轮轴或者还可能涉及刚体机动车的后轮轴。
重型商用运输车辆(包括卡车、公共汽车和长途汽车)可以通过下列一个或多个特征与轻型商用车辆(例如厢式货车)和轻型客车区分开来：
1.满载重量超过约3.5吨。
2.使用空气致动的制动器而不是液压致动的制动器(因为空气致动的制动器更能承受重量超过约3.5吨的机动车由于反复刹车而产生的更多的热量)。
这样的机动车(包括拖车)通常还采用一对平行间隔开的梁，该对梁沿机动车的长度方向延伸并用作其上安装车体的底盘。
当用于重型商用运输车辆时，拖臂通常在臂的前部可枢转地安装到机动车的底盘梁上，该臂向后(也就是向机动车的后部)延伸到轮轴的安装位置并进一步向后延伸到一个空气弹簧的安装表面，该空气弹簧本身安装在拖臂和机动车底盘之间。这种机动车中的轮轴通常基本上是刚梁型轮轴(也就是延伸于心轴之间的轮轴，位于车辆相对侧的车轮安装在所述轮轴上)。在一些情况下，为了在臂的后部枢转，所述臂的朝向可以反过来，这种情况下臂被称为“导引臂”。在此说明书中，术语拖臂应该理解成也包括导引臂。
现有的重型机动车拖臂通常由匀称弹簧钢拖臂或预成形钢板或上述类型的混合构成，所述匀称弹簧钢拖臂设置有把轮轴连接到该臂的U形螺栓和板，预成形钢板然后焊接到轮轴或轮轴适配器上。预成形拖臂的一个例子公开于美国专利US5639110(Pierce等)中。两种现有技术类型的拖臂都设法在所述臂和轮轴之间提供一种刚性连接以抵抗弯曲，但在底盘和轮轴之间形成有一个弹性连接——通过弹簧钢拖臂的挠曲形成或者通过位于预成形拖臂的端部的一个大弹性衬套(弹性轴承)的挠曲而形成。这承受了机动车运行中所产生的铰接力而且保持了直线行驶稳定性以及横向动稳性。在预成形拖臂使用于重型商业运输车辆的情况下，通常认为有必要把该拖臂加工成具有封闭的箱形截面，从而给予该臂足够的强度以承受竖直弯曲力、以及由于拐弯和机动车在不平整的路面上侧倾以及行进而引起的力。
在已知的拖臂设计中已经发现两个主要缺点。第一，现有加工技术经常限制拖臂的形状，其反过来又限制附加部件(如制动器、空气弹簧、阻尼器和枢轴衬套)在该臂上的定位。这可能导致悬架组装空间(也就是所需空间)的不足。第二，由于需要把构成拖臂的各种部件焊接或紧固在一起，或由于为了把拖臂固定到轮轴所需要的紧固或焊接操作，已知类型的拖臂设计是耗时的进而是加工昂贵的。
从美国专利US5203585(Pierce)可得知一种制造重型机动车铸造拖臂型悬架的方法。但是，须设置一个另外的子组件来把轮轴安装到该臂上。
发明内容
本发明寻求克服、或者至少减轻现有技术中所存在的问题。
因此，本发明第一方面提供一种用于把重型机动车的底盘悬挂在梁型轮轴上的铸造或锻造的悬架拖臂，该拖臂包括一个一体的轮轴定位装置，其中，所述轴定位装置设置成完全地包绕所述轮轴，以及所述拖臂在邻近所述轮轴定位装置处的弯曲强度要比在邻近所述底盘安装装置处大。
本发明第二方面提供一种悬架组件，其带有一个如上所述的悬架拖臂以及一个梁型轮轴，其中所述臂在所述轮轴定位装置处焊接到所述轮轴。
本发明第三方面提供一种悬架组件，其包括如上所述的第一和第二拖臂，所述拖臂固定到一个梁型轮轴上，所述臂是不对称的。
本发明第四方面提供一种包括一个轮轴和第一拖臂的悬架组件，该第一臂包括轮轴定位装置用于将所述轮轴固定到所述悬架拖臂上，所述轮轴定位装置具有第一和第二轮轴包绕部分，所述包绕部分环绕所述轮轴并具有互补的周向匹配面，所述匹配面焊接到一起，从而使得不需在匹配面上把所述的定位装置焊接到轮轴。
本发明第五方面提供一种把悬架拖臂的轮轴定位装置固定到轮轴上的方法，该定位装置包括第一和第二轮轴包绕部分，所述方法包括以下步骤：i)为轮轴提供第一和第二轮轴包绕部分从而环绕所述轮轴；ii)把轮轴包绕部分固定到轮轴上。
本发明第六方面提供一种铸造或锻造的悬架拖臂，该悬架拖臂用于把重型商用运输车辆的底盘悬挂在一个梁型的轮轴上，其进一步包括一个安装制动器或制动器组成部分的支架。
附图说明
现在仅通过示例的方式，同时参考附图，对本发明的实施例进行说明，其中：
图1是一辆典型的重型商用运输车辆的侧视图；
图2是一种现有技术悬架组件的立体图；
图3是另一个现有技术悬架拖臂的立体图；
图4A和4B是依据本发明第一实施例的一种悬架拖臂的立体图；
图5A至5C是立体图，其图示了依据本发明第二实施例的悬架拖臂组件；
图6和7是悬架组件的立体图，该悬架组件带有依据本发明第三实施例的悬架臂；
图8到10是依据本发明第四实施例的悬架拖臂的立体图；
图11到13是后部件的立体图，所述后部件用于连接到图8到10所示的臂；
图14和15是图8到10所示的两个臂固定到轮轴的立体图；
图16是图14和15所示的两个臂的立体图，且图11、12和13所示的后部件固定于其上；
图17是一个悬架组件的立体图，该悬架组件包括图8到10所示的臂；
图18是一个悬架组件的立体图，该悬架组件带有依据本发明第五实施例的拖臂；
图19、20、21、22和23分别是依据本发明第六实施例的一个臂的侧视图、俯视图、仰视图、正视图和后视图；
图24是第六实施例的所述臂的轮轴包绕前部和后部的配合边缘的详细视图；
图24A和24B分别是第六实施例的横向焊接和开口边缘焊接的详细剖视图；
图25是一替代后部的侧视图，其与第六实施例的前部一起应用于顶部安装方式中。
具体实施方式
图1显示一种重型商用运输车辆20，其包括一牵引车部22和相对于牵引车部铰接安装的拖车部24。多个车轮26悬挂于拖车部的底盘25上，使得车轮绕轴线28旋转。
转到图2，其中显示了一种现有技术的悬架组件30，其大致包括一个弹簧钢悬架臂32、一个底盘支架34和一个空气弹簧36。支架34和空气弹簧36以已知的方式提供与拖车底盘25(为清楚起见用虚线显示)的一个连接以及一个相对于拖车底盘的悬架。U形螺栓40和顶板41a以及底板41b提供一种把轮轴42(为清楚起见用虚线显示)安装到拖臂32的装置。特别应该注意的是，底板41b直接焊接到轮轴42上。车轮(没显示)固定到轮轴42的每一端以绕轴线28旋转。一阻尼器44安装在支架34和U形螺栓40与板组件之间，以缓冲机动车20在不平的地面上行驶时轮轴42相对于底盘25的振动。
图3显示了一现有技术设计的预成形钢拖臂132，该拖臂包括一个容纳一弹性轴承(没显示)的衬套146以使所述臂可以安装到底盘支架，该拖臂还包括一个一体的轮轴包绕件148来支持机动车20的轮轴42。轮轴包绕件148首先沿开口149(图3中仅可看见一个开口，但在包绕件148中有两个开口)的周边焊接到轮轴42，然后所述臂的剩余部分焊接到该轮轴包绕件。臂132进一步设置有表面150，表面150可以安装一个空气弹簧(没显示)。
可以理解，对上述两种类型的现有技术的拖臂，需要相当大的组装工作量以及需要大量的构件来提供一个完整的悬架组件。
转到图4A和4B，这两图显示了依据本发明第一实施例的拖臂232，一个传统的梁型轮轴42(仅可见于图4A中)安装于该拖臂232上。这种轮轴在使用时通常每个可以承载6吨或更多的有效载荷。拖臂232铸造成一个单件，其具有被一个铸造轮轴包绕件256形式的轮轴定位部分或装置分隔的前部252和后部254，且所述包绕件256的尺寸可容纳轮轴42穿过其中。
前部252的前端铸造为提供一个轴承安装部246，以容纳一个弹性轴承(没显示)，该弹性轴承以与现有技术类似的方式把所述拖臂232安装到底盘支架(没显示)。
在轮轴包绕件256和轴承安装部246的中间部位，所述前部252铸造成I形截面形状从而为所述臂232提供一个优化的强度/重量比。
所述后部254设置有一个朝上的、大体平坦的表面250，该表面250上可容纳一个空气弹簧(没显示).在表面250上可以进一步设置有通孔251，以通过使用例如穿过所述通孔251的螺栓把空气弹簧牢固地置于所述表面上.一个向下延伸的腹板253可以设置于其中，以形成一个浅的T形截面并为所述臂232的这部分提供足够的强度.在其它的实施例中，所述后部254可以具有例如I形截面或箱形截面.
开口258优选地设置在构成轮轴包绕件256的铸造壁上。这些开口258使轮轴42能沿开口258的边缘牢固地滚焊或角焊到拖臂232上，以确保所述两构件之间的牢固连接。为相似的目的，一个相似的开口259设置在包绕件256的相对侧。
为此特定的应用，所述臂232可以通过任何合适的铸造或锻造工艺制造，且可由任意具有足够强度和耐久性的合适材料铸造或锻造，比如铸铁或铸钢。铸钢的一个优点是所述臂的可焊性提高。在一些实施例中，所述臂232的表面被加工以提供合适的表面精加工，从而配合到轮轴或其它构件，或者除去任意应力升高的表面凸凹轮廓。
图5A至5C图示了本发明的第二实施例，其中，与图4相比，相似的部件尽可能用相似标号来指代，但把前缀“2”换为“3”。因此，只对与第一实施例拖臂的不同作进一步的详细说明。
在此实施例中可见，前部352铸造成一个独立于后部354的部件。因此，轮轴包绕件由两个分开的部件构成，即由前臂部分352的356a和后臂部分354的356b构成。如第一实施例一样，设置有开口或窗口358和359。开口358和359允许每个包绕件356a和356b可独立地塞焊到轮轴42上。在图5B中可见，前臂部分352先被焊接到轮轴42上，接着是后臂部分354。但是，在别的可选实施例中，后臂部分先被焊上去，或者在焊接到所述轮轴之前所述前臂部分352和后臂部分354沿配合边缘360直接彼此焊接到一起。这些边缘360可以成一角度以提供一个焊接材料可于其内固化的凹槽(没显示)。在一个优选实施例中，所述前后部分在轮轴周围被焊接到一起，并且在所述臂通过开口358和359焊接到所述轮轴之前允许焊料的冷却。人们发现这种焊接方法可以改善臂和轮轴之间连接的耐久性。特别是，人们已经意识到在腹板内侧设置前开口358能尤其有效地把由于机动车侧倾而在轮轴中产生的扭转载荷通过包绕件传递到所述臂中。还可以意识到，通过把轮轴包绕件向内侧延伸，可增加包绕件和轮轴之间的接触面积而不会影响制动器和类似部件与轮轴42外侧端之间的配合。反过来，增加的接触面积使开口的尺寸可以增加，因此焊料沿开口边缘延伸的长度增加了，并且连接强度也增加了。
此实施例的臂332的一个优点是，与单件相比，铸造成两个部件可以更为简单。另外，这两部分在轮轴周围的适合意味着不必要如第一实施例中一样将所述轮轴滑动穿过轮轴包绕件256而装配。
现在转到图6和7，其图示了本发明第三实施例，而且和前面一样，尽可能地用类似标号指代类似部件，但把前缀“3”替换成“4”。
在此实施例中显示了位于悬架组件430中的拖臂432的另一实施例。臂432铸造成单件，并在它的前端通过安装在套管446中的轴承(没显示)枢转安装到一个底盘支架434。一阻尼器444延伸于支架434安装结构之间，所述安装结构的形式为设置在所述臂前部452的安装孔485。
另外，可以发现轮轴包绕件456设置有一个朝轮轴端向外延伸的延伸件462，并且一个从包绕件径向向外延伸的支架464与轮轴包绕件456一体铸造，使得一个盘式制动器的托架部分466可以通过螺栓472固定于轮轴包绕件456上.然后，如众所周知的，盘式制动器的浮式卡钳468安装到托架466以平行于轴线28运动.一个刹车致动器470固定到卡钳468并设置成与卡钳一起浮动.应当注意到，当从容纳致动器470的一侧观察，所述拖臂的前部452的下凸缘部分474具有一个抬高而凹入的下表面部，并且此下凸缘部分被切掉以容纳所述卡钳(当制动器的摩擦材料磨损时)，从而优化了机动车中悬架组件和制动器所占据的空间.
可以理解，通过设置一个与拖臂432一体铸造的用于安装制动器的支架464，可以减少悬架、制动器以及轮轴组件的部件清点和组装的时间，导致装配有这些部件的机动车辆20的制造和组装费用的节省。而且这种设置减少了需直接焊接到所述轮轴上的构件的数量，因此，可延长其服务寿命。另外，各个部件的一体化可以减少车辆中的非悬挂质量，从而导致了运输和乘坐舒适感的提高。
在所述拖臂的另一个发展中，一个制动器挂架本身或其一部分可以和拖臂一体铸造，从而进一步减少总体装配的部件数量。
在另一类实施例中，用于安装制动器或制动器部件的支架可被固定到或形成于非铸造的悬架拖臂上。相反地，所述支架或制动器部件可焊接或固定到一个预成形或弹簧钢臂或其延伸部分。例如，所述预成形拖臂的轮轴包绕件可以包括一个支架或制动器构件。
在图8、9和10中显示了依据本发明第四实施例的臂532，其中类似的标号指代类似的部件，但前缀“4”由前缀“5”代替。臂532与图4A和4B所示的第一实施例类似，只是省略了一用于容纳空气弹簧的铸造后部(但是包绕件556铸造成一单件，且在其中所述臂具有C形截面轮廓，而不是I形截面)。
应该注意到，使用C形截面轮廓的一个优点在于使进行以下操作的潜能增加：当制动器的摩擦材料磨损时，切掉更大部分的下凸缘574以允许盘式制动器卡钳离开车轮更远(因为与I形截面轮廓相比，腹板更位于内侧)。应该注意，在此实施例中，竖直加强构件577设置于下凸缘574和上凸缘576之间，以增加C形截面的结构完整性。
一个加厚的凸起件575也铸造于前部中，其被钻通以用作阻尼器的安装部(视图17)。
应该注意，虽然整个轮轴包绕件556与所述的臂一体铸造，但是设置有一个如图11至13所示的分开的预成形后部554，从而，一旦轮轴包绕件通过滚焊或角焊开口558和559而固定到轮轴42，该后部焊接到轮轴包绕件556(视图15至17)。可以发现，后部554包括通过隔开的侧壁580而相互连接的上板部分578和下板部分579，从而形成一个弯曲的箱形部分，该箱形部分其具有一个设置成容纳空气弹簧536的面550(见图20)。在一可选实施例中，轮轴包绕件556的一半可以与所述的臂一体铸造，而铸造或预制的另一半连接到预成形后部554。也应该理解，可以使用其它形式的预成形后部。例如，可以省略底板579，或者该部分可以预制为形成一个例如I形或T形的截面。
参考图17，其显示了一个悬架组件530，悬架组件530包括轮轴42、臂532、安装支架534、安装于所述臂和支架之间的阻尼器544、空气弹簧536、安装在支架564(见图16)上的制动器挂架566，且卡钳568和致动器570安装在所述制动器挂架上.可以发现，前部552弯成曲柄状以在其与制动器以及车轮之间提供更多的空间，且致动器570装配于下凸缘574的隆起部分内，且通过切掉部分下凸缘574而提供了空间以容纳卡钳568的滑动.还可以发现，轮毂582可旋转地安装于轮轴42的端部，且制动盘或转子584固定到轮毂582，以由制动卡钳568横跨以及容纳.可以发现，臂532的设置为容纳制动卡钳568和致动器570提供了更多的空间，和/或使得一个窄的履带轮可以配合到在纵向底盘构件25之间具有标准间隔的车辆.
图18图示了本发明的另一实施例，其与图4A和4B所示的第一实施例类似，除了用于容纳空气弹簧636的面650相对于轮轴包绕件656和轮轴的轴线28更高。从而，这种设置为悬架提供了一个“顶安装”方案，其与第一实施例中相比，对于给定的空气弹簧具有更高的跨高。
图19、20、21、22、23、24、24A和24B说明了本发明的第六实施例，其中尽可能地以类似的标号指代类似的部件，但前缀“6”由前缀“7”代替。
可以发现，第六实施例的臂与第二实施例的臂在许多方面都是类似的，类似之处在于：其由分开的前部752和后部754形成，前部752和后部754通过在前轮轴包绕件部分756a和后轮轴包绕件部分756b的边缘760处的横向焊接而接合在一起。
从图20中可以发现，在靠近边缘760处，前轮轴包绕件部分756a和后轮轴包绕件部分756b都沿轮轴42的轴向局部地变宽，从而使得这些边缘的长度比第二实施例中的要大。这在每个边缘面之间提供了一个更大的焊接长度，从而提供了一个更坚固的接合。这也意味着两个边缘760之间的焊接不在一个在使用过程中作用于焊接处的应力可能会升高从而增加焊接断裂的风险的位置处与内侧786和外侧788的未变宽部分成一直线地终止。在前轮轴包绕件部分756a和后轮轴包绕件756b部分的内侧边786和外侧边788的变宽部分与未变宽部分之间提供有平滑的弧形过渡。
具体地参考图24，其更加详细地说明了一个边与边的连接，在此之前并没有进行焊接，但轮轴包绕部分756a和756b都已设置于轮轴42周围。可以发现，每个边缘760都具有一个特定的轮廓。在此例中，此轮廓如下地形成：单件地铸造臂，且随后加工包绕部分756a和756b以给出所需要的边缘760的形状。在另一实施例中，臂的前部752和后部754可以分开地铸造，并且其上已然带有所需的边缘形状。
具体地，径向地向内侧加工，每个边缘760都具有一个大致平坦的表面790，表面790相对于包绕件的半径成10°至50°的角，优选地，此角度大致为30°。此表面径向地向内侧延伸大致8mm。然后设置另一表面792，其沿径向往内侧延伸大致1mm且与包绕件的半径大致平行。最后，边缘的最内部包括切槽794，该切槽794沿周向延伸大约6mm且以弯曲部分终止以平滑过渡到包绕件的径向最内侧的面。切槽部分794的深度大约为3mm。轮轴包绕部分在这个区域的总厚度从而小于50mm，优选地小于30mm，更优选地小于20mm。这在臂732的顶部是特别有利的，因为这意味着臂可以应用于“下置”或低跨高应用场合，臂不会妨碍上方的底盘。优选地，优化包绕件756a和756b的厚度以提供足够的强度和刚度，而不给臂732添加不必要的重量。
把臂732的前部752和后部754如下地绕轮轴42组装：
为轮轴42提供前包绕部分756a和后包绕部分756b.设计轮轴42以及包绕部分的半径尺寸以在轮轴42的外表面和包绕部分756a和756b的内表面之间提供一个密切配合.这可以通过对所述表面进行加工而获得.理想地，轮轴的外半径与臂的内半径大致相等(例如都为126mm).每个包绕部分的半径公差优选地为+0.1mm和-0.1mm，轮轴半径的公差优选地为加0mm和-0.1mm.换句话说，轮轴42不能太大而不能配合入包绕部分756a和756b，尽管如果公差更大，臂与轮轴连接的许多优点仍然适用.然而，包绕部分756a和756b的周向尺寸应该使得：当包绕部分设置于轮轴42周围时，在相对的表面792之间存在一个大约为3mm的间隙.一旦为轮轴42提供了包绕部分，在切槽部分794内插入一个大约15mm宽3mm深的背衬片796.片796优选地由相对软的金属(例如低碳钢或铜合金)制造，且设置其以防止后续的焊接将包绕部分756a和756b熔至轮轴42.同时也发现背衬片通过良好的根部融合而改善了焊接的完整性.
在另一实施例中，通过例如设置于相互配合的包绕边缘760之一之上的唇状物或位于轮轴上的陶瓷覆层来代替背衬片。
焊接步骤如下：
沿边缘760之间的接缝之一进行“根部焊道”焊接和第一添充焊道焊接。然后沿第二接缝进行根部焊接和一个或多个添充焊道焊接，直至此步骤的完成。焊接过程可能会需要多至五个单独的焊道。图24A显示了一个具有五个焊道的已完成的横向焊接797。然后在第一接缝处完成剩余焊道的焊接。优选地，使用金属惰性气体(MIG)工艺或金属活性气体(MAG)工艺以及AR20CO2保护性混合气体使用1.2mm直径的焊丝来进行焊接。然后允许这些横向焊接自然地冷却，这使得焊接材料收缩且拉紧前轮轴包绕部分756a和后轮轴包绕部分756b使其更紧地包绕轮轴42，从而使得包绕部分处于受伸状态，而轮轴处于受压状态。
然后进行沿开口758和759边缘的焊接，沿每个边缘的整个周边通过多个焊道(再一次，达五个单独的焊道)而进行焊接，以把开口焊接到轮轴。准备每个窗口的周边，使得每个窗口边缘与轮轴之间的交角大约为90°，且使得在边缘相交处周围包绕件和轮轴密切配合。为了增加焊接的耐久性，优选地，每个焊道的起点和终点都远离每个开口758和759的拐角。在图24B中显示了剖切一个已完成的开口边缘焊接798的截面图。应该理解，开口758和759邻近轮轴的中性轴，在此处，轮轴在使用中的弯曲应力最小。
已经发现，当装配到一个车辆且在正常情况下操作时，上述的焊接工序给出了拖臂和轮轴之间的特别高强度和耐久的连接。在某些情况下，发现横向焊接导致前包绕部分756a和后包绕部分756b的边缘760与轮轴分开且比轮轴高出一小点，其与轮轴包绕件其余部分的密切配合相结合，可以增加耐久性。
可以设想，如果使用了自动焊接技术，那么在每个接缝处所需要的焊道数目可以显著地减少，而仍然具有足够的连接强度。
同时也确信，上述的包绕件至轮轴的连接可允许使用更薄的轮轴管(例如11mm而不是13mm)而给每个轮轴提供所需要的强度。认为获得这些优点是因为以下原因的结合：焊缝在包绕件中的位置，以及包绕件是高度刚性和各向同性的，从而使得包绕件有效地在整个臂分布来自于轮轴的弯曲应力和载荷；而且也因为此设置通过密切配合而抑制轮轴在焊缝周围的局部弯曲。
再次参考图19、20、21、22和23，可以注意到臂的以下其它特征：
臂前部752的上凸缘776和下凸缘774的厚度逐渐变细.即，上凸缘和下凸缘在最靠近轮轴包绕部分756a处比在邻近轴承安装部746处更厚.这是因为在最靠近包绕件处，臂前部中的弯曲应力最大.而且，可以发现，因为类似的原因，上下凸缘的宽度朝前轮轴包绕部分756a方向变宽.为了改善臂的封装空间以容纳另外的构件(例如制动器构件)，上和下凸缘776和774的外侧边781和777大致成直线，且与轮轴的轴线以及轮轴定位装置28大致成90°(除了下凸缘的边在邻近轮轴包绕部分756a处具有一个凹槽783，以容纳制动器的一部分).也应该注意到，在臂前部752和轮轴包绕部分756a相交处，存在一个平滑过渡，从而使得产生于包绕件中的力可平滑地传递到臂中，而不产生任何应力升高的区域.
另外，与许多上述实施例相同，下凸缘774在邻近轮轴包绕部分756a处具有一个凹入的弯曲轮廓，以容纳盘式制动器组件的空气致动器。
由于臂前部752的不对称性，在与轴承安装部746相交处，腹板从凸缘776和774的正中间朝内侧方向偏置，但其与前包绕部分756a和轴承安装部以90°相交。
前部也包括一变厚的凸出部分775，该凸出部分被钻通以允许阻尼器或振动吸收器(未示)的固定件配合穿过所述孔。通孔785和下凸缘774的相对位置可以是这样的：当插入到孔内时，由于与凸缘接触，固定件的头部不能旋转，从而使得阻尼器的装配变得容易一些。在另一实施例中，上凸缘可以设置有一体的阻尼器安装部，从而使得阻尼器可以安装于臂732的上方且与臂732成一直线，或者可以在臂732上固定一个单独的安装部。
特别地，从图19和21可以发现，此实施例的拖臂后部754具有一逐渐变细的不一致的I形截面轮廓，其具有相对较宽的上凸缘755和相对较窄的下凸缘757，腹板754位于上凸缘755和下凸缘757之间。在此实施例中，凸缘755和757的厚度、以及腹板754的高度随着与后轮轴包绕部分756b之间距离的增加而逐渐减少。下凸缘757设置有凹入的凹槽部分759以容纳盘式制动器(未示)的一部分，尽管这在别的实施例中可能不是必要的。也可以发现，当在空气弹簧安装表面750处变得平坦之前，所述后部从轮轴包绕件相对较陡峭地向下延伸。此构造使得拖臂可应用于“下置”或低跨高的情况下。通过使臂超出轮轴的深度最小(小于20mm)，进一步提高了此功能，从而使得在最大悬架行程时不会因为臂妨碍在拖车25的底盘而阻止臂在下置情况下的使用。设置空气弹簧安装表面，使其与位于后轮轴包绕件756b内的外侧开口758大致成一直线。
图25说明了另一臂的后部854，其形状使得与图19的实施例中的后部相比，空气弹簧的安装面850相对于轮轴定位部分的位置较高。由于下凸缘857的向下延伸程度不及凸缘757，不必要在其中设置凹槽759。应该注意，后部854可与后部754互换，而不需要对第六实施例的前部752作任意的改变。
可以理解，为车辆另一侧所提供的臂(未示)与上述的臂是不对称的，且为车辆另一侧所提供的臂大致是图19至25中所示臂的镜像，从而可以把臂732的不同特征设置在适当的位置上。然而，应该注意，后部754、854可以在车辆的相对两侧之间互换，从而使得空气弹簧安装面750、850移往内侧以为车轮提供更多的空隙。当臂用于双式车轮型的车辆时，这是尤其适用的。
虽然上述说明仅涉及具有C形或I形截面轮廓的铸造拖臂，可以设想，当与预成形或其它类型的拖臂结合应用时，这些截面轮廓以及其它的开口截面轮廓(例如T形轮廓)可能是优选的。这样的轮廓会需要一个腹板以及至少一个凸缘以为臂提供足够的强度。然而，与箱形截面相比，腹板位置相对于所述臂固定处的轮轴端部更加偏往内侧，这提供了更多的空间以装配其它的构件(特别是制动构件)。在一部分的下凸缘被切除时尤其如此。此外，虽然这样的轮廓提供了足够的随动稳定性(即，足以抵抗在拐弯过程中所产生的横向力)，它们沿长度方向可以更易于扭转。这意味着可以需要较小的弹性轴承来承受这样的扭转载荷。
应该理解，在此所使用的用以描述不同构件朝向的例如前、后、上、下、内和外等术语仅用于说明的目的而不应该认为限制拖臂装配于特定车辆中的取向.类似的，所有的尺寸仅用于说明，而不应该理解为是限制性的，除非特殊地声明了.应该理解，依据本发明的臂也可以用作导引臂，其中在车辆上安装支架设置于空气弹簧后方.
还应该理解，可在本发明的范围内进行许多修改。例如，拖臂可带有成一体的支架用于装配鼓式制动器而不是盘式制动器，或者在臂上可以设置一个一体铸造的制动鼓构件。所述臂可改造与空气弹簧的替换件(例如卷簧)一起使用，且可装配到整体式底盘。可在臂中铸造另外的结构，例如高度控制阀安装部以及用于ABS和其它传感器的安装部。如果需要的话，或者如果特定的臂设计使得另外的铸件成为必需的话，臂可以通过三个或更多个件铸造而成。所述铸件可以通过例如螺栓的其它装置紧固在一起。用于安装制动器的支架可以是非铸造的(例如可以是预成形的)。所述臂可以改造容纳非圆形(例如矩形)的轮轴且可安装短轴以及梁型轴。第六实施例的轮轴包绕部分可与非铸造或非锻造的臂(例如预成形臂)一起使用。例如，可在本申请人的专利申请WO02/20288中所公开的那些位置使用所述包绕件。
Claims (20)
1.一种铸造或锻造的悬架拖臂，其用于从梁型轮轴悬挂重型车辆的底盘，所述拖臂包括一个成一体的轮轴定位装置，其中，所述轴定位装置设置成完全地包绕所述轮轴，以及所述拖臂在邻近所述轮轴定位装置处的弯曲强度要比在邻近所述底盘安装装置处大。
2.如权利要求1所述的拖臂，其中臂位于所述轮轴定位装置上方的厚度小于50mm。
3.如权利要求2所述的拖臂，其中臂位于所述轮轴定位装置上方的厚度小于30mm。
4.如权利要求3所述的拖臂，其中臂位于所述轮轴定位装置上方的厚度小于20mm。
5.如权利要求1所述的拖臂，其中所述轮轴定位装置与一个底盘安装装置成一体而易于把所述臂安装到车辆的一个底盘构件上。
6.如权利要求1所述的拖臂，其中所述轮轴定位装置由第一和第二部分形成。
7.如权利要求6所述的拖臂，其中所述第一部分包括所述轮轴定位装置的一部分以及一个底盘安装装置而易于把所述臂安装到所述底盘构件上。
8.如权利要求6所述的拖臂，其中所述第二部分包括所述轮轴定位装置一部分的以及一个用于安装一个弹簧的支架。
9.如权利要求7所述的拖臂，其中所述臂介于所述底盘安装装置与所述轮轴定位装置中间的部分具有I形或C形的截面轮廓，所述I形或C形的截面轮廓包括由一个腹板隔开的第一和第二凸缘。
10.如权利要求9所述的拖臂，其中在邻近所述I形或C形截面的腹板处且在其内侧，所述轮轴定位装置中包括一个开口。
11.如权利要求1所述的拖臂，其包括一个成一体的、用于悬挂阻尼器或振动吸收器的阻尼器安装装置。
12.如权利要求9所述的拖臂，其中所述I形或C形截面在邻近所述轮轴定位装置处的弯曲强度要比在邻近所述底盘安装装置处大。
13.如权利要求12所述的拖臂，其中所述凸缘厚度和/或腹板厚度和/或凸缘宽度和/或腹板高度在轮轴定位部分处与所述底盘安装装置处不同而获得不同的弯曲强度。
14.如权利要求1所述的拖臂，其中所述臂设置有一个或多个凹进的、凹入的、或凸出的部分而易于在邻近所述臂处装配另外的悬架或制动器构件。
15.如权利要求1所述的拖臂，其中所述臂进一步包括一个用于安装制动器或制动器部件的支架。
16.如权利要求15所述的拖臂，包括一个用于安装盘式制动器挂架的支架。
17.如权利要求15所述的拖臂，包括一个盘式制动器挂架的至少一部分。
18.一种悬架组件，其带有一个如上述权利要求中任一项所述的悬架拖臂以及一个梁型轮轴，其中所述臂在所述轮轴定位装置处焊接到所述轮轴。
19.如权利要求18所述的悬架组件，其中所述焊接的位置设置为把一部分使用中产生的竖直载荷从所述轮轴传递到所述臂。
20.一种悬架组件，其包括两个如权利要求1-17中任一项所述的拖臂，所述拖臂固定到一个梁型轮轴上，所述臂是不对称的。
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