KR20160034287A - 박벽 액슬용 액슬 브레이크 브래킷 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액슬에 브래킷을 결합하기 위해 연속 윈도우 용접을 포함하는 액슬/서스펜션 시스템용 브레이크 구성요소 장착 브래킷에 관한 것이며, 이는 박벽 액슬의 사용을 가능하게 하며, 바람직하게는 액슬/서스펜션 시스템과 연관된 중량 및 비용을 감소시킨다. 액슬 브레이크 브래킷은 캠 샤프트 조립체 및 브레이크 조립체를 액슬/서스펜션 시스템의 액슬에 고착시킨다. 브래킷은 액슬에 착좌되도록 구성되는 액슬 부분을 포함한다. 하나 이상의 윈도우가 액슬 부분에 형성되고, 액슬 부분은 윈도우에 형성되는 연속 용접에 의해 액슬에 단단하게 연결된다. 액슬 브레이크 브래킷은 액슬 부분과 액슬 사이에 라인 용접이 없다.

Description

박벽 액슬용 액슬 브레이크 브래킷 {AXLE BRAKE BRACKET FOR THIN-WALL AXLE}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2013년 7월 12일에 출원된 미국 가특허 출원 일련번호 제 61/845,729호의 이익을 주장한다.

본 발명은 차량들을 위한 브레이크 구성요소 장착의 분야에 관한 것이다. 더 구체적으로는, 본 발명은 중하중 차량(heavy-duty vehicle)들, 이를테면 트랙터 트레일러들 또는 세미 트레일러들을 위한 액슬(axle)/서스펜션 시스템의 브레이크 구성요소들의 장착 분야에 관한 것이다. 더욱더 구체적으로는, 본 발명은 액슬에 대한 연속 윈도우(window) 용접을 포함하는 액슬/서스펜션 시스템을 위한 브레이크 구성요소 장착 브래킷에 관한 것이며, 이는 바람직하게는 액슬/서스펜션 시스템과 연관된 비용 및 중량을 감소시키는, 박벽 액슬의 사용을 가능하게 한다.

화물을 운송하는 중하중 차량들, 예컨대 트랙터 트레일러들 또는 세미 트레일러들 및 스트레이트 트럭(straight truck)들은 차량의 프레임에 차량의 액슬들을 연결하는 서스펜션 조립체들을 포함한다. 일부 중하중 차량들에서, 서스펜션 조립체들은 차량의 주 프레임에 직접 연결된다. 다른 중하중 차량들에서, 차량의 주 프레임은 서브 프레임을 지지하고, 서스펜션 조립체들은 서브 프레임에 직접 연결된다. 서브 프레임을 지지하는 이러한 중하중 차량들에 대하여, 서브 프레임은 이동 가능하지 않거나 이동 가능할 수 있으며, 이동 가능한 서브 프레임은 일반적으로 슬라이더 박스, 슬라이더 서브 프레임, 슬라이더 차대(undercarriage) 또는 보조 슬라이더 프레임으로 지칭된다. 편의의 목적을 위해, 서브 프레임이 본원에 참조될 것이며, 이러한 참조는 예이고, 본 발명은 중하중 차량 주 프레임들, 이동 가능한 서브 프레임들 및 이동 가능하지 않은 서브 프레임들에 적용되는 것이 이해되어야 한다.

중하중 차량 분야에서, 통상적으로 횡으로 놓인 서스펜션 조립체들의 한 쌍 그리고 서스펜션 조립체들을 차량 서브 프레임에 연결하는 액슬을 포함하는, 액슬/서스펜션 시스템이 종종 참조된다. 중하중 차량의 액슬/서스펜션 시스템은 액슬을 위치시키거나 그의 위치를 고정하고 차량을 안정화하기 위해 작용한다. 더 구체적으로는, 차량이 장거리 도로(over-the-road)를 이동할 때, 그의 바퀴들은 이 바퀴들이 장착되는 액슬에, 그리고 결국 액슬에 연결되고 이를 지지하는 서스펜션 조립체들에 다양한 힘들을 부여하는 도로 조건들에 직면한다. 이러한 힘들은 결과적으로 액슬 및 서스펜션 조립체들에 하중들이 생기거나 생성되도록 작용한다. 차량이 작동할 때 이러한 힘들 및 차량 서브 프레임 및 다른 차량 구성요소들 상의, 그리고 결국 차량에 의해 운반되는 임의의 적재물 및/또는 착석자들 상의 결과적인 하중들의 해로운 효과를 최소화하기 위해, 액슬/서스펜션 시스템은 힘들 및/또는 결과적인 하중들의 적어도 일부를 흡수 또는 감쇠하도록 디자인된다.

건식 화물차(van)들 및 냉동차들과 같은 2 개의 일반적인 타입들의 중하중 차량들이 당 분야에 공지된다. 건식 화물차들은 이들의 화물을 건조하게 유지하기 위해 봉입된 트레일러들을 포함하고, 매우 다양한 잘 상하지 않는 소비재 및 산업 제품들을 운송하는데 사용된다. 냉동차들은 냉장 시스템들을 갖는 첨부된 트레일러들을 포함하고, 통상적으로 잘 상하는 제품들을 운송하는데 사용된다. 이러한 건식 화물차들 및 냉동차들은 기계적 스프링 액슬/서스펜션 조립체들을 이용하는 액슬/서스펜션 시스템들을 전통적으로 사용하여 왔다. 이러한 기계적 스프링 액슬/서스펜션 조립체들은 통상적으로 횡으로 놓이고 액슬에 연결되는 한 쌍의 판 스프링(leaf spring) 세트들 또는 스택들을 포함한다. 각각의 판 스프링 스택은 그의 각각의 액슬의 정격(rated) 수직 하중을 운반하도록 기계가공된다. 원래는, 건식 화물차 또는 냉동차의 트레일러는 트레일러의 후방에서 하나 또는 그 초과의 기계적 스프링 액슬/서스펜션 시스템들, 즉 전체적으로 당 분야에서 트레일러 텐덤(tandem) 액슬/서스펜션 시스템으로서 지칭되는 구성인, 프론트 액슬/서스펜션 시스템 및 리어(rear) 액슬/서스펜션 시스템을 사용한다. 당업자에게 공지된 바와 같이, 트레일러의 전방 단부는 트랙터의 별개의 액슬/서스펜션 시스템에 의해 지지된다. 편의의 목적을 위해, 스프링 액슬/서스펜션 시스템이 본원에서 참조될 것이며 이러한 참조는 트레일러 텐덤 기계적 스프링 액슬/서스펜션 시스템에 대한 것임이 이해되어야 한다.

대부분의 액슬/서스펜션 시스템들에서, 차량 브레이킹 시스템의 구성요소들을 액슬/서스펜션 시스템의 하나 또는 그 초과의 위치들에 장착하는 것이 필요하다. 더 구체적으로는, 액슬/서스펜션 시스템의 액슬은 중앙 튜브를 포함하고, 액슬 스핀들은 중앙 튜브의 각각의 단부에, 용접과 같은 임의의 적절한 수단에 의해 일체로 연결된다. 휠 단부 조립체는 당 분야에 공지된 바와 같이 각각의 액슬 스핀들에 회전 가능하게 장착된다. 브레이크 드럼은 휠 단부 조립체에 장착되고, 이하에 더욱 상세하게 설명될 바와 같이, 차량 브레이킹 시스템의 구성요소들은 차량을 느리게 하거나 정지시키기 위해 브레이크 드럼에 마찰을 가하도록 구동된다. 액슬의 각각의 단부 및 그의 연관된 스핀들, 휠 단부 조립체 및 브레이크 드럼이 일반적으로 서로 동일한 것을 고려하여, 단지 하나의 액슬 단부 및 그의 연관된 스핀들, 휠 단부 조립체 및 브레이크 드럼이 본원에 설명될 것이다.

당당 분야에 공지된 바와 같이, 중하중 차량의 조작자가 차량을 느리게 하거나 정지시키기 위해 차량 브레이크를 작동시킬 때, 압축된 공기는 공기 공급 소스, 이를테면 압축기 및/또는 공기 탱크로부터 공기 라인들을 통하여 브레이크 챔버 또는 브레이크 공기 챔버와 연통한다. 브레이크 챔버는 공기 압력을 기계적 힘으로 전환하고 푸시로드(pushrod)를 이동시킨다. 푸시로드는 결국, 캠 샤프트 조립체의 캠 샤프트의 일 단부에 연결되는 슬랙(slack) 조절기를 이동시킨다. 캠 샤프트 조립체는 슬랙 조절기의 이동시 캠 샤프트의 매끄럽고, 안정적인 회전을 가능하게 한다. S-캠이 슬랙 조절기에 대향하는 캠 샤프트의 단부에 장착되어서, 슬랙 조절기에 의한 캠 샤프트의 회전 또는 선회는 S-캠의 회전을 야기한다. S-캠의 회전은 브레이크 라이닝들 또는 패드들을 강제하여 브레이크 드럼과 접촉하게 하여 마찰을 생성하고 따라서 차량을 느리게 하거나 정지시킨다. 브레이크 챔버, 푸시로드, 슬랙 조절기 및 캠 샤프트를 적절하게 작동시키기 위해, 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체는 브레이크 드럼에 가까운 일반적으로 안정적인 구조 부재에 장착되어야만 한다. 더 구체적으로, 브레이크 드럼에 가까운 일반적으로 안정적인 구조 부재에 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체를 장착하는 것이 필요하여서 브레이크 챔버, 푸시로드, 슬랙 조절기 및 캠 샤프트의 적절한 정렬이 유지되며, 이는 브레이크 시스템의 적절한 가동 및 성능을 위해 중요하다.

종래 기술의 스프링 액슬/서스펜션 시스템들에서, 브레이크 챔버는 브레이크 챔버 장착 브래킷에 장착되며, 캠 샤프트 조립체는, 또한 S-캠 베어링 브래킷으로 당 분야에서 지칭되는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷에 장착된다. 브레이크 챔버 장착 브래킷 및/또는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷을 판 스프링 상에 또는 이에 직접 장착하는 것이 가능하지 않기 때문에, 이러한 브래킷들은 종래 기술의 액슬에 장착된다. 더 구체적으로, 판 스프링은 힘을 감쇄하기 위해 반드시 구부러져야만 하고 따라서 안정적인 구조적 장착 표면을 제공하지 않는다. 게다가, 판 스프링에는 상당한 응력을 견디면서 이를 구부러지게 하는 것을 가능하게 하는 야금 구조가 형성되기 때문에, 이러한 브래킷들을 판 스프링 상에 또는 이에 직접 장착하기 위한 시도는 응력을 견디는 판 스프링의 능력을 상당히 감소시킬 수 있다. 그 결과, 브레이크 드럼에 비교적 가까운 일반적으로 안정적인 구조 부재인 액슬 중앙 튜브는 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷을 위한 장착 위치로서 사용된다.

더 구체적으로, 브레이크 챔버 장착 브래킷은 용접에 의해 각각의 판 스프링 스택의 바로 안쪽(inboard)의 액슬 중앙 튜브의 전방 부분에 단단하게 연결되고, 이는 용접이 일 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 라인 용접에 의한 액슬 중앙 튜브에 대한 브래킷의 베이스의 용접이다. 유사하게, 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷은 라인 용접에 의해 각각의 판 스프링 스택의 바로 안쪽의 액슬 중앙 튜브의 후방 부분에 단단하게 연결된다. 액슬 중앙 튜브에 대한 라인 용접을 포함하는 브래킷에 대한 브레이크 챔버의 이러한 종래 기술 장착, 및 액슬 중앙 튜브에 결국 라인 용접되는 브래킷에 대한 캠 샤프트 조립체의 장착은 브레이크 시스템 구성요소들의 충분한 작동을 가능하게 하는 일반적으로 안정적인 구조적 장착 구성을 제공한다. 하지만, 이러한 구성은 응력을 받기 쉬운 것을 포함하는, 특정한 단점들을 갖는다.

예컨대, 액슬들은 통상적으로 중공이며, 이는 바람직하게는 액슬의 제작에 사용되는 재료의 양을 감소시키고, 이에 의해 제작 비용들을 감소시키고 또한 액슬 중량을 감소시키며, 이에 의해 차량 연료 소비 및 차량의 작동과 연관된 비용들을 감소시킨다. 그 결과, 재료 및 중량 절약들을 최적화하기 위해 가능한 한 가장 얇은 벽을 갖는 액슬을 사용하는 것이 바람직하다.

하지만, 라인 용접들은, 응력 집중부(riser)들로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역을 생성하는 시작 지점 및 종료 지점을 포함한다. 그 결과, 라인 용접의 시작 지점 및 종료 지점은 응력 집중부들의 바람직하지 않은 구역들을 포함한다. 액슬에 대해 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷을 단단하게 연결하기 위해 라인 용접들을 사용하는 것은 바람직하지 않게, 이하에 설명될 바와 같이 응력 집중부들의 결과로서 액슬의 벽 두께의 증가를 필요로 한다.

더 구체적으로는, 판 스프링 스택들 사이인 액슬 중앙 튜브의 일부는, 차량 작동 동안 판 스프링 스택들 사이의 액슬에 걸친 힘들의 전달 및 결과적인 하중들의 생성으로 인하여 고응력 구역인 것이 당 분야에 공지된다. 구성요소가 중공 액슬 중앙 튜브에 라인 용접될 때, 비용접된 구역 및 용접된 구역들의 다른 타입들보다 일반적으로 더 응력을 받기 쉬운 용접부에 인접한 액슬 벽 상의 구역이 생성된다. 그 결과, 힘들 및 결과적인 하중들이 액슬에 작용할 때, 액슬 중앙 튜브를 따른 라인 용접을 갖는 구역은 일반적으로 비용접된 구역보다 이러한 힘들 및/또는 하중들로부터 일반적으로 더 고장이 나기 쉽다. 라인 용접들에 의해 야기되는 응력에 대한 증가된 민감성을 보상하기 위해, 액슬의 벽 두께는 통상적으로 증가되며, 이는 바람직하지 않게 액슬을 제작하는데 사용되는 재료의 양을 증가시키고, 또한 바람직하지 않게 액슬의 중량을 증가시킨다. 따라서, 종래 기술에서, 액슬 중앙 튜브에 각각 라인 용접되는 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷의 사용은 비교적 두꺼운 벽의 액슬, 이를테면 약 1/2 인치(0.500 인치) 또는 그 초과의 벽 두께를 갖는 것의 사용을 필요로 한다. 이러한 두꺼운 벽의 액슬은 바람직하지 않게 액슬/서스펜션 시스템의 중량 및 이와 연관된 비용을 증가시킨다.

대안적으로 종래 기술에서, 스프링 액슬/서스펜션 시스템들과는 구조 및 작동이 상이한 에어-라이드(air-ride) 액슬/서스펜션 시스템들은 액슬 중앙 튜브에 대한 브레이크 챔버 장착 브래킷 및/또는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷의 라인 용접이 없어진 장착 구조들을 사용한다. 하지만, 이러한 장착 구조물들은 스프링 액슬/서스펜션 시스템에는 사용될 수 없는데 이는 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템들은 스프링 액슬/서스펜션 시스템들과는 구조 및 작동이 상이하기 때문이다. 예컨대, 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템들은 한 쌍의 횡으로 놓인 선단 또는 후단 아암 박스 타입 빔들을 포함하며, 여기서 각각의 박스 타입 빔의 제 1 단부는 차량 서브 프레임에 연결되고, 각각의 박스 타입 빔의 제 2 또는 대향 단부는 액슬에 연결된다. 종래 기술의 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템에서, 액슬 중앙 튜브에 대한 브레이크 챔버 장착 브래킷 및/또는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷의 용접은 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷을 박스 타입 빔에 직접 장착함으로써 없어진다.

스프링 액슬/서스펜션 시스템의 판 스프링들과 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템의 박스 타입 빔들의 상이한 구조적 요건들 및 작동으로 인해, 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 베어링 브래킷을 판 스프링에 직접 연결하는 것은 가능하지 않다. 더 구체적으로, 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템들은 특정 힘들을 감쇄하기 위한 에어 스프링들을 포함하고 따라서 차량 라이드를 완화한다. 그 결과, 각각의 박스 타입 빔은 통상적으로 제작되거나 주조되는 단단한 빔이며 통상적으로 하나 또는 그 초과의 측벽들, 상부 벽 및 바닥 벽 그리고 후방 벽을 포함하고 액슬에 단단하게 연결된다. 상기 설명된 바와 같이, 브레이크 챔버, 푸시로드, 슬랙 조절기 및 캠 샤프트가 적절하게 작동하게 하기 위해, 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체는 브레이크 드럼 가까이의 일반적으로 안정적인 구조 부재에 장착되어야만 한다. 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템에서, 각각의 박스 타입 빔의 일반적으로 단단한 성질 및 액슬에 대한 그의 일반적으로 단단한 연결은 박스 빔을 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷과 같은 구성요소들을 위한 안정적인 구조적 장착 표면으로서 사용되는 것을 가능하게 한다. 게다가, 각각의 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템 박스 타입 빔이 하나 또는 그 초과의 측벽들, 상부 벽 및 바닥 벽을 포함하기 때문에, 충분한 구조적 표면적이 박스 타입 빔에 대한 연결될 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷과 같은 구성요소들의 장착을 가능하게 하기 위해 제공된다.

대조적으로, 스프링 액슬/서스펜션 시스템들은 에어 스프링들을 사용하지 않고, 대신 판 스프링들을 구부리고 따라서 힘들을 감쇄하는 것에 의존한다. 차량 작동 동안 판 스프링들이 구부러지기 때문에, 이들은 브레이크 챔버 장착 브래킷 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷과 같은 구성요소들의 장착을 가능하게 하기 위한 충분한 안정적인 구조적 장착 표면을 제공하지 않는다. 게다가, 판 스프링들에는 상당한 응력을 견디는 동안 이들이 구부러지는 것을 가능하게 하는 야금 구조가 형성되기 때문에, 이러한 브래킷들을 판 스프링들에 장착하려는 시도는 바람직하지 않으며, 그러한 장착은 응력을 견디는 판 스프링들의 능력을 상당히 감소시킬 수 있다.

그 결과, 라인 용접들의 사용 없이 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체가 박벽 액슬에 또는 이에 인접하여 단단하게 장착되는 것을 가능하게 하는 구조물을 제공함으로써 종래 기술 시스템들의 단점들을 극복하고, 결국 바람직하게는 액슬/서스펜션 시스템의 중량 및 이와 연관된 비용을 바람직하게 감소시키는, 액슬/서스펜션 시스템에 대한 요구가 당 분야에 존재한다. 본 발명의 액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 구성요소 장착 브래킷은 이러한 요구를 충족한다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 라인 용접들의 사용을 없애고, 이에 의해 응력 집중부들을 감소시키는 액슬/서스펜션 시스템을 위한 액슬 브레이크 브래킷을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 박벽 액슬의 사용을 가능하게 하며, 이에 의해 액슬/서스펜션 시스템의 감소된 중량 및 그의 감소된 작동 비용들을 용이하게 하는 액슬/서스펜션 시스템을 위한 액슬 브레이크 브래킷을 제공하는 것이다.

이러한 목적들 및 이점들은, 액슬/서스펜션 시스템을 위한 액슬 브레이크 브래킷에 의해 달성되는데, 이 브래킷은 캠 샤프트 조립체 및 브레이크 조립체를 액슬/서스펜션 시스템의 액슬에 고착시키고, 브래킷은 액슬에 착좌되도록 구성되는 액슬 부분을 포함한다. 하나 이상의 윈도우가 액슬 부분에 형성됨, 액슬 부분은 하나 이상의 윈도우에 형성되는 연속 용접에 의해 액슬에 단단하게 연결된다. 액슬 브레이크 브래킷은 액슬 부분과 액슬 사이에 라인 용접을 갖지 않는다.

출원인들이 원리들을 적용하는 것을 고려한 최적의 모드들의 예시인, 본 발명의 바람직한 실시예들이 이후의 설명에 명시되고 도면들에 도시되며, 첨부된 청구 범위들에서 구체적으로 그리고 명백하게 언급되고 명시된다.

도 1은 가상(ghost)으로 나타낸 부분들을 갖고 차량에 장착된 채로 도시되는, 종래 기술의 트레일러 텐덤 기계적 스프링 액슬/서스펜션 조립체의 일부의 승객측 정면 사시도이고,
도 2는 도 1에 도시된 종래 기술의 트레일러 텐덤 기계적 스프링 액슬/서스펜션 조립체의 승객 측 후면 사시도이고,
도 3은 도 1에 도시된 종래 기술의 기계적 스프링 액슬/서스펜션 조립체의 일부의 평면 사시도이고,
도 4는 도 3에 도시된 종래 기술의 액슬 서스펜션 시스템의 저부 사시도이고,
도 5는 숨겨진 구성요소들을 파선들에 의해 나타낸, 종래 기술의 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템의 평면 후면 사시도이고,
도 6은 박스 타입 빔 및 숨겨진 브레이크 시스템 구성요소들을 파선들에 의해 나타낸, 도 5에 도시된 종래 기술의 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템의 선택된 구성요소들의, 부분적으로 단면으로 나타낸 측입면도이고,
도 7은 그 위에 장착된 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷의 예시적인 제 1 실시예를 포함하는 박벽 액슬의 평면 정면 사시도이고,
도 8은 도 7에 도시된 박벽 액슬의 후면 사시도이고,
도 9는 도 7 및 도 8에 도시된 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷의 예시적인 제 1 실시예의 저부 후면 사시도이고,
도 10은 도 9에 도시된 액슬 브레이크 브래킷의 저부 정면 사시도이고,
도 11은 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷의 예시적인 제 2 실시예의 저부 후면 사시도이고,
도 12는 도 11에 도시된 액슬 브레이크 브래킷의 저부 정면 사시도이고,
도 13은 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷의 예시적인 제 3 실시예의 저부 정면 사시도이고,
도 14는 도 13에 도시된 액슬 브레이크 브래킷의 저부 후면 사시도이고,
도 15는 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷의 예시적인 제 4 실시예의 저부 정면 사시도이고,
도 16은 도 15에 도시된 액슬 브레이크 브래킷의 저부 후면 사시도이다.
유사한 숫자들은 도면들 전반에 걸쳐 유사한 부분들을 나타낸다.

본 발명의 박벽 액슬들을 위한 액슬 브레이크 브래킷 및 이것이 작동하는 환경을 더 잘 이해하기 위해, 종래 기술의 스프링 액슬/서스펜션 시스템이 일반적으로 도면 부호 10 으로 표시되고 도 1 및 도 2에 도시된다. 종래 기술의 스프링 액슬/서스펜션 시스템(10)은 텐덤 액슬/서스펜션 시스템이며, 프론트 액슬/서스펜션 시스템(12) 및 리어 액슬/서스펜션 시스템(14)을 이용하고, 이들 각각은 당 분야에 공지된 바와 같이 차량 프레임 또는 서브 프레임(16)에 연결되고 이들에 매달린다. 상기 언급된 바와 같이, 일부 중하중 차량들에서, 액슬/서스펜션 시스템들은 차량의 주 프레임에 직접 연결되는 반면, 다른 중하중 차량들에서, 차량의 주 프레임은 이동 가능한 또는 이동 가능하지 않은 서브 프레임을 지지하고, 액슬/서스펜션 시스템들은 서브 프레임에 직접 연결된다. 편의의 목적을 위해, 서브 프레임(16)이 본원에서 참조될 것이며, 이러한 참조는 예이고, 본 발명은 중하중 차량 주 프레임들, 이동 가능한 서브 프레임들 및 이동 가능하지 않은 서브 프레임들에 적용되는 것이 이해되어야 한다.

프론트 액슬/서스펜션 시스템(12)은 한 쌍의 횡으로 놓이는, 길이방향으로 연장하는 기계적 스프링 서스펜션 조립체들(18)을 포함하며, 이는 프론트 액슬(20F)에 연결된다. 유사하게, 리어 액슬/서스펜션 시스템(14)은 한 쌍의 횡으로 놓이는, 길이방향으로 연장하는 기계적 스프링 서스펜션 조립체들(22)(단지 하나만 도시됨)을 포함하며, 이는 리어 액슬(20R)에 연결된다. 한 쌍의 전방 기계적 스프링 서스펜션 조립체들(18) 중 각각의 하나가 서로 동일하고, 한 쌍의 후방 기계적 스프링 서스펜션 조립체들(22) 중 각각의 하나가 서로 동일한 것을 고려하여, 단지 각각의 하나가 본원에 설명될 것이다. 전방 기계적 스프링 서스펜션 조립체(18)는 판 스프링 세트 또는 스택(24)을 포함하며, 이는 결국 하나 또는 그 초과의 판 스프링들(26)을 포함한다. 후방 기계적 스프링 서스펜션 조립체(22)는 판 스프링 세트 또는 스택(40)을 포함하며, 이는 결국 하나 또는 그 초과의 판 스프링들(42)을 포함한다.

전방 기계적 스프링 서스펜션 조립체(18)에서, 전방 판 스프링(26)은 당업자에게 공지된 방식으로 서브 프레임(16)에 장착되고 이에 매달리는 전방 행거(hanger)(28)와 이퀄라이저(equalizer) 또는 로커(rocker)(30) 사이에서 길이방향으로 연장한다(도 2). 이퀄라이저(30)는, 당 분야에 공지된 바와 같이, 결국 핀 및 부싱(bushing) 조립체(38)에 의해 중앙 행거(36)에 피봇식으로 연결되고, 공지된 바와 같이 중앙 행거는 서브 프레임(16)에 장착되고 이에 매달린다. 후방 기계적 스프링 서스펜션 조립체(22)에서, 후방 판 스프링(42)은, 당업자에게 공지된 방식으로 서브 프레임(16)에 장착되고 이에 매달리는 후방 행거(44)와 이퀄라이저(30) 사이에서 길이방향으로 연장한다. 또한 당 분야에 공지된 바와 같이, 이퀄라이저(30)는 전방 및 후방 서스펜션 조립체들(18, 22) 사이에 각각 연결부를 제공하고, 프론트 액슬(20F)과 리어 액슬(20R) 사이의 하중들을 균형맞춤하는 것을 시도하기 위해 피봇한다.

전방 판 스프링(26)은 클램프 조립체(52)에 의해 프론트 액슬(20F)에 클램핑된다. 더 구체적으로, 클램프 조립체(52)는 정상부 스프링의 길이방향 중간 지점 주위에서 판 스프링(26)의 상부 표면에 배치되는 정상부 블록(54), 정상부 블록과 수직 정렬되어 프론트 액슬(20F)의 상부 부분과 판 스프링의 저부 사이에서 연장하는 정상부 액슬 시트(56) 및 정상부 블록 및 정상부 액슬 시트와 수직 정렬되어 프론트 액슬의 하부 부분에 배치되는 본질적으로 곡선 플레이트인 저부 액슬 시트(58)를 포함한다. 클램프 조립체(52)는 또한 한 쌍의 U-볼트들(60)을 포함하고, 이들의 각각의 하나는 정상부 블록(54)과 결합되고 저부 액슬 시트(58)에 형성되는 한 쌍의 개구들(도시되지 않음)을 통하여 연장한다. 이러한 방식으로, 정상부 블록(54), 전방 판 스프링(26), 정상부 액슬 시트(56), 액슬(20F) 및 저부 액슬 시트(58)는 너트들(62)이 U-볼트들(60)의 스레드형 단부들 상으로 조여질 때 함께 단단하게 클램핑된다. 후방 판 스프링(42)은 전방 판 스프링들(26)에 대하여 설명된 바와 유사한 방식으로 클램프 조립체(52)에 의해 리어 액슬(20R)에 클램핑되는 것이 이해된다.

프론트 액슬(20F)의 수평(fore-aft) 이동을 제어하기 위해, 전방 반경 로드(64)가 전방 행거(28) 및 프론트 액슬 정상부 액슬 시트(56)에 피봇식으로 연결되고 이들 사이에서 연장한다. 마찬가지로, 리어 액슬(20R)의 수평 이동을 제어하기 위해, 후방 반경 로드(66)가 중앙 행거(36)와 리어 액슬 정상부 액슬 시트(56)에 피봇식으로 연결되고 이들 사이에서 연장한다.

프론트 액슬(20F) 및 리어 액슬(20R)의 각각의 하나가 서로 동일한 것을 고려하여, 단지 하나의 액슬이 본원에서 설명될 것이다. 액슬(20F)은 중앙 튜브(32)를 포함하고, 액슬 스핀들(34)은 임의의 적절한 수단, 이를테면 용접에 의해 중앙 튜브의 각각의 단부에 일체로 연결된다. 휠 단부 조립체(70)는 당 분야에 공지된 바와 같이 각각의 액슬 스핀들(34)에 회전 가능하게 장착된다. 브레이크 시스템(72)은 휠 단부 조립체(70)에 장착되는 브레이크 드럼(74)을 포함한다. 액슬(20F)의 각각의 단부 및 이와 연관된 스핀들(32), 휠 단부 조립체(70), 브레이크 드럼(74) 및 연관된 브레이크 시스템(72)의 구성요소들은 일반적으로 서로 동일한 것을 고려하여, 단지 액슬의 하나의 단부 및 이와 연관된 스핀들, 휠 단부 조립체, 브레이크 드럼 및 연관된 브레이크 시스템의 구성요소들이 본원에서 설명될 것이다.

차량을 느리게 하거나 정지시키기 위해, 압축된 공기는 공기 라인들(76)을 통하여 브레이크 챔버(78)와 연통하고, 이는 공기압을 기계적 힘으로 전환하고 푸시로드(80)를 브레이크 챔버에 대하여 길이방향 방식으로 이동시킨다. 푸시로드(80)는 핀-및-링크 조립체 또는 클레비스(clevis)(83)에 의해 슬랙 조절기(82)에 피봇식으로 연결되며, 이는 슬랙 조절기가 푸시로드의 길이방향 이동을 회전 이동으로 전환하는 것을 가능하게 한다. 슬랙 조절기(82)는 결국 캠 샤프트 조립체(87)의 캠 샤프트(86)의 안쪽 단부(84)에 연결된다. 당 분야에 공지된 바와 같이, 캠 샤프트 안쪽 단부(84)는 스플라인 가공되고(splined) 슬랙 조절기(82)의 대응하는 스플라인 가공된 내부 표면(도시되지 않음)에 맞물리는 방식으로 결합된다. 캠 샤프트 조립체(87)의 S-캠(90)(도 3)이 캠 샤프트(86)의 바깥쪽(outboard) 단부(92)에 장착되고, 이에 의해 슬랙 조절기(82)에 의한 캠 샤프트의 회전은 S-캠의 회전을 야기한다. S-캠(90)의 회전은 브레이크 라이닝들 또는 패드들(도시되지 않음)이 브레이크 드럼(74)의 내부 표면과 접촉하도록 강제하여 마찰을 생성하고 따라서 차량을 느리게 하거나 정지시킨다.

캠 샤프트 조립체(87)의 구성요소들은 슬랙 조절기(82)의 이동시 캠 샤프트(86)의 매끄럽고, 안정적인 회전을 가능하게 한다. 더 구체적으로, 캠 샤프트(86)는, 당 분야에 공지된 바와 같이, 부싱들(도시되지 않음)에 의해 캠 튜브(88)에 회전 가능하게 장착되고 튜브를 통하여 연장한다. 이러한 방식으로, 캠 샤프트(86)의 안쪽 단부(84)는 슬랙 조절기(82)와 결합하기 위해 노출되고, 캠 샤프트의 바깥쪽 단부(92)(도 3)는 S-캠(90)이 브레이크 라이닝들 또는 패드들과 결합하는 것을 가능하게 하기 위해 또한 노출된다. 액슬(20F)에 평행하게 캠 샤프트(86)의 위치를 고착하기 위해, 그리고 캠 튜브(88)보다는 단지 캠 샤프트만 회전하는 것을 보장하기 위해, 캠 튜브 브래킷(89)은 캠 튜브의 안쪽 단부를 수용하고 보유한다. 예시적인 캠 튜브 브래킷(89)은 안쪽 플레이트(91) 및 바깥쪽 플레이트(93)를 포함하고, 이들의 각각의 하나에는, 본 발명과 동일한 양수인, Hendrickson USA, L.L.C. 에게 양도된, 미국 특허 제 7,537,224 호에 더 충분히 설명되는 바와 같은, 캠 튜브를 고착하는 복수의 탭들(도시되지 않음)이 형성된다. 캠 튜브(88)의 바깥쪽 단부 그리고 따라서 캠 샤프트(86)의 바깥쪽 단부(92)를 지지하기 위해, 브레이크 스파이더(brake spider)(46)가 스프링 스택(24)의 바깥쪽에, 이를테면 용접에 의해 액슬(20F)에 이동 가능하지 않게 장착된다. 캠 튜브(88)의 바깥쪽 단부는, 당 분야에 공지된 바와 같이 스파이더의 칼라(collar)(50)에 형성되는 보어(48)에 장착된다.

브레이크 챔버(78), 푸시로드(80), 슬랙 조절기(82) 및 캠 샤프트(86)의 정렬은 브레이크 시스템(72)의 적절한 가동 및 성능을 위해 중요하며, 이에 의해 브레이크 드럼(74)에 가까운 안정적인 구조 부재에 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체(87)를 장착하는 것이 필요하다. 종래 기술에서, 이러한 장착은 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 상의 브레이크 챔버(78)의 장착, 그리고 S-캠 베어링 브래킷으로 당 분야에서 또한 지칭되는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96) 상의 캠 샤프트 조립체(87)의 캠 튜브 브래킷(89)의 장착에 의해 달성되었다.

더 구체적으로, 브레이크 챔버(78)는 기계적 패스너들, 이를테면 볼트들(98)에 의해 브레이크 챔버 장착 브래킷(94)에 장착된다. 브레이크 챔버 장착 브래킷(94)은, 이하에 설명될 바와 같이, 결국 판 스프링(26)의 안쪽으로 액슬 중앙 튜브(32)의 전방 부분에 브래킷을 라인 용접함으로써 액슬(20F)에 단단하게 연결된다. 유사하게, 캠 튜브 브래킷(89)은 기계적 패스너들, 이를테면 볼트들(68)에 의해 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)에 장착된다. 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)은, 이하에 설명될 바와 같이, 결국 판 스프링(26)의 안쪽으로 액슬 중앙 튜브(32)의 후방 부분에 브래킷을 라인 용접함으로써 액슬(20F)에 단단하게 연결된다.

도 3 및 도 4에 더 명백하게 도시된 바와 같이, 종래 기술의 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및 종래 기술의 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)은 액슬(20)에 단단하게 연결된다. 종래 기술의 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및 종래 기술의 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)은 액슬(20)에 별개로 라인 용접되는 별개의 브래킷들이다. 당 분야에 공지된 바와 같이, 라인 용접은 하나의 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 별도의 용접이다. 라인 용접의 시작 지점 및 종료 지점은 응력 집중부들로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역을 생성한다. 그 결과, 라인 용접의 시작 지점 및 종료 지점은 바람직하지 않은 응력 집중부들의 구역들을 포함한다.

더 구체적으로, 브레이크 챔버 장착 브래킷(94)은 접합점(LWB)에서 라인 용접되고 종래 기술의 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)은 접합점(LWC)에서 라인 용접된다. 종래 기술의 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및 종래 기술의 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)은 중앙 튜브(34)에 라인 용접되고, 중앙 튜브에 인접한 구역은 라인 용접으로 인해 증가된 응력 집중부들의 결과로서 일반적으로 응력을 받기가 더 쉽다. 부가적으로, 판 스프링들(26) 사이의 액슬 중앙 튜브(32)의 부분이 차량 작동 동안 액슬(20F)에 걸친 힘들의 전달 및 결과적인 하중들로 인해 고응력 구역으로서 공지되기 때문에, 액슬 중앙 튜브의 라인 용접 구역은 일반적으로 이러한 힘들 및/또는 하중들로부터 가능한 고장이 나기가 더 쉽다. 액슬(20F)에 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96)을 라인 용접하는 것에 의해 야기되는 응력에 대한 증가된 민감성을 보상하기 위해, 액슬(20F, 20R)의 벽 두께는 통상적으로 증가된다. 벽 두께의 이러한 증가는 바람직하지 않게 액슬(20F)을 제작하는데 사용되는 재료의 양을 증가시키고, 바람직하지 않게 액슬의 중량을 증가시키고, 결국 바람직하지 않게 제작 비용들 및 차량 작동 동안 연료 소비를 증가시킨다.

종래 기술에서 대안적으로, 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템들, 이를테면 도 5 및 도 6에 일반적으로 150 으로 표시하고 도시된 예시적인 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템은 액슬 중앙 튜브에 대한 브레이크 챔버 장착 브래킷 및/또는 s-캠 베어링 브래킷의 용접이 없어진 구조들을 사용하며, 이는 특정 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템들과 스프링 액슬/서스펜션 시스템들(10) 사이의 구조적 차이들에 의해 가능하였다. 더 구체적으로, 그리고 미국 특허 제 5,366,237 호에 더욱 상세하게 설명된 바와 같이, 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템(150)은 한 쌍의 횡으로 놓인 선단 또는 후단 아암 박스 타입 빔들(152)을 포함한다. 각각의 박스 타입 빔(152)의 제 1 단부(154)는 행거(156)에 피봇식으로 연결되고, 이는 결국 차량 서브 프레임(16)에 단단하게 연결되며(도 1), 각각의 박스 타입 빔의 제 2 단부(158)는 액슬(20)에 단단하게 연결된다. 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템(150)은 차량 라이드를 완화하기 위해 그리고 일부 감쇄 특징들을 제공하기 위해 에어 스프링들(160)을 포함하고, 이는 각각의 박스 타입 빔(152)이 제작되거나 주조되는 단단한 가능하게 하며, 이 단단한 빔은 하나 또는 그 초과의 측벽들(162), 상부 벽(164), 저부 벽(165) 및 후방 벽(166)을 포함한다.

에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템(150)에서, 브레이크 챔버(78)는 브레이크 챔버 볼트들(168) 및 너트들(170)에 의해 박스 타입 빔 후방 벽(166)에 직접 장착된다. 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(172)은 볼트들(174) 및 너트들(176)에 의해 빔 측벽들(162) 중 선택된 하나에 연결되고, 브래킷에 장착되는 캠 샤프트 조립체(87)를 지지한다. 이러한 구조에 의해, 브레이크 챔버(78)는 가동시 푸시로드(80)를 이동시킨다. 푸시로드(80)는, 슬랙 조절기에 대한 푸시로드의 피봇식 연결에 의해 가능하게 되는 바와 같이, 결국 슬랙 조절기(82)를 이동시킨다. 슬랙 조절기(82)는 캠 샤프트 조립체(87)의 캠 샤프트(86)에 작동식으로 연결되며, 슬랙 조절기의 이동시 캠 샤프트의 회전을 가능하게 한다. 슬랙 조절기(82)에 의한 캠 샤프트(86)의 회전은, 캠 샤프트의 바깥쪽 단부(92)에 장착되는 S-캠(90)의 회전을 야기한다. S-캠(90)의 회전은 브레이크 라이닝들 또는 패드들(도시되지 않음)이 브레이크 드럼(74)의 내부 표면과 접촉하도록 강제하여(도 1) 마찰을 생성하며 따라서 차량을 느리게 하거나 정지시킨다. 캠 샤프트 조립체(87)가 도 5 및 도 6에 캠 튜브(88)가 없이 도시되지만, 캠 샤프트 조립체는 캠 튜브 및 그와 연관된 구성요소들을 상기 설명된 바와 유사한 방식으로 사용할 수 있다는 것이 이해된다.

브레이크 챔버(78), 푸시로드(80), 슬랙 조절기(82) 및 캠 샤프트(86)의 정렬은 브레이크 시스템(72)의 적절한 가동 및 성능을 위해 중요하며, 이에 의해 브레이크 드럼(74)에 가까운 안정적인 구조 부재에 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체(87)를 장착하는 것이 필요하다. 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템(150)에서, 각각의 박스 타입 빔(152)의 단단한 성질 및 액슬(20)에 대한 그의 단단한 연결은 박스 빔이 브레이크 챔버(78) 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(172)을 위한 안정적인 구조적 장착 표면으로서 사용되는 것을 가능하게 한다. 게다가, 각각의 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템 박스 타입 빔(152)이 측벽들(162), 상부 벽(164), 저부 벽(165) 및 후방 벽(166)을 포함하기 때문에, 충분한 구조적 표면적이 박스 타입 빔에 대한 브레이크 챔버(78) 및 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(172)의 장착을 가능하게 하기 위해 제공된다.

대조적으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 스프링 액슬/서스펜션 시스템(10)은 에어 스프링들(160)(도 5)을 사용하지 않고, 대신 판 스프링들(26, 42)을 구부리고 따라서 힘들을 감쇄하는 것에 의존한다. 차량 작동 동안 판 스프링들(26, 42)이 구부러지기 때문에, 이들은 브레이크 챔버(78), 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및/또는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96, 172)의 장착을 가능하게 하기 위한 충분한 안정적인 구조적 장착 표면을 제공하지 않는다. 게다가, 판 스프링들(26, 42)에는 상당한 응력을 견디는 동안 이들이 구부러지는 것을 가능하게 하는 야금 구조가 형성되기 때문에, 브레이크 챔버(78), 브레이크 챔버 장착 브래킷(94) 및/또는 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷(96, 172)을 판 스프링들에 장착하려는 시도는 바람직하지 않고, 그러한 장착은 응력을 견디는 판 스프링들의 능력을 상당히 감소시킬 수 있다.

따라서, 박벽 액슬이 사용되는 것을 용이하게 하는, 차량 액슬에 브레이크 챔버 및 캠 샤프트 조립체가 단단하게 연결되는 것을 가능하게 하는 액슬 브레이크 브래킷을 제공함으로써 종래 기술 시스템들의 단점들을 극복하는 액슬/서스펜션 시스템에 대한 요구가 당 분야에 있다. 이제 설명될 바와 같이, 본 발명의 액슬/서스펜션 시스템을 위한 액슬 브레이크 브래킷은 이러한 요구를 충족한다.

도 7 내지 도 10으로 돌아가면, 박벽 액슬(202)에 연결된 제 1 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(250)이 도시된다. 한 쌍의 액슬 브레이크 브래킷들(250)이 도시되지만, 이들은 구조 및 기능이 동일하며 따라서 단지 하나만 논의될 것이다. 캠 샤프트 조립체(204)의 구성요소들은 슬랙 조절기(도시되지 않음)의 이동시 캠 샤프트(212)의 매끄럽고 안정적인 회전을 용이하게 한다. 더 구체적으로, 캠 샤프트(212)는 부싱들(도시되지 않음)에 의해 캠 튜브(214)에 회전 가능하게 장착되고 튜브를 통하여 연장한다. 이러한 방식으로, S-캠(206)은 엔진 브레이크 라이닝들 또는 패드들(도시되지 않음)에 노출된다. 캠 샤프트(212)가 액슬(202)에 평행한 것을 보장하기 위해, 그리고 캠 튜브(214)보다는 단지 캠 샤프트가 회전하는 것을 보장하기 위해, 캠 튜브 브래킷(207)은 캠 튜브의 단부를 수용하고 보유한다. 캠 튜브 브래킷(207)은 안쪽 플레이트(208) 및 바깥쪽 플레이트(210)를 포함하며, 이들 각각의 하나에는 캠 튜브(214)를 고착하는 복수의 탭들(도시되지 않음)이 형성된다. 캠 튜브(214)의 바깥쪽 단부를 지지하기 위해, 브레이크 스파이더(216)가 액슬(202)에, 이를테면 용접에 의해 이동 가능하지 않게 장착된다. 캠 튜브(214)의 바깥쪽 단부는, 당 분야에 공지된 바와 같이 스파이더의 칼라(220)에 형성되는 보어(218)에 장착된다.

브레이크 시스템(도시되지 않음)의 적절한 가동 및 성능을 용이하게 하기 위해, 제 1 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(250)이 이용된다. 액슬 브레이크 브래킷(250)은 캠 샤프트 부분(252), 액슬 부분(254) 및 브레이크 챔버 부분(256)을 포함한다. 캠 샤프트 부분(252), 액슬 부분(254 및 브레이크 챔버 부분(256)은 개별적으로 제작되고, 일반적으로 용접에 의해 단단하게 연결된다. 각각의 부분을 각각 개별적으로 제작함으로써, 제작 비용들은 감소된다. 캠 샤프트 부분(252)은 일반적으로 C-형상이고 복수의 볼트 개구들(258)이 형성된다. 볼트 개구들(258)은 캠 튜브 브래킷(207)에 연결하기 위해 각각 패스너(262), 이를테면 볼트 그리고 대응하는 너트(264)를 수용한다. 부가적으로, 캠 샤프트 부분(252)에는 캠 튜브(214)를 수용하기 위해 박벽 액슬(202)으로부터 반경 방향으로 이격되고 이와 축방향으로 정렬되는 캠 튜브 개구(260)가 형성된다. 또한, 캠 샤프트 부분(252)에는 앵커 핀(도시되지 않음)을 수용하기 위해 곡선의 기다란 개구(266)가 형성된다.

캠 샤프트 부분(252)은 접합점(268)에서, 일반적으로 용접에 의해 액슬 부분(254)에 단단하게 연결된다. 액슬 부분(254)은 일반적으로 U-형상이고 부분적으로 액슬(202)을 에워싼다. 더 구체적으로, 이하에 설명될 바와 같이, 액슬 부분(254)은 액슬(202)의 정상부(205)에 착좌되도록 구성되는 곡률로 형성된다. 더욱더 구체적으로는, 액슬 부분(254)은 약 180°내지 약 360°의 범위로 액슬(202)을 부분적으로 에워싼다. 액슬 부분(254)에 의한 액슬(202)의 부분적인 에워쌈의 범위는 액슬 부분을 떼어내고 액슬 상으로 스냅연결 하거나 액슬 상으로 슬라이딩하는 것을 허용하여 일반적으로 틈이 없는 연결을 제공한다. 분야에 따라, 제 1 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(250)의 재료의 강성이 변할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 부가적으로, 액슬 부분(254)은, 이하에 논의될 바와 같이, 액슬의 수평 중립 축선 가까이에, 액슬(202)에 대한 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷(250)의 단단한 연결을 용이하게 하는, 일반적으로 크기가 유사한 한 쌍의 윈도우들(270A, 270B)을 포함한다.

액슬 부분(254)은 접합점(272)에서, 일반적으로 용접에 의해 브레이크 챔버 부분(256)에 연결된다. 브레이크 챔버 부분(256)은 한 쌍의 측벽들(274) 및 베이스 부분(276)을 포함하여서 브레이크 챔버 부분은 일반적으로 U-형상을 형성한다. 측벽들(274)은 그 각각의 측벽으로부터 수직으로 각각 연장하고 베이스 부분(276)으로부터 이격된 한 쌍의 윙(wing)(278)들을 포함한다. 각각의 윙(278)에는 브레이크 시스템(도시되지 않음)의 브레이크 챔버로의 연결을 용이하게 하기 위해 3 개의 개구들(280)이 형성된다. 부가적으로, 베이스 부분(276)에는 기다란 개구(282)가 형성된다. 개구(282)는 푸시로드(도시되지 않음)가 통과하여 배치되는 간극을 허용한다.

액슬(202)로부터 떼어내고 액슬(202) 상으로 스냅연결 하거나 또는 슬라이딩하는 액슬 부분(254) 외에, 액슬 부분은 액슬에 대한 연결을 더 용이하게 하기 위해 한 쌍의 윈도우들(270A, 270B)을 포함한다. 윈도우 용접은 윈도우들(270A, 270B) 내의 동일한 지점에서 시작하고 정지되는 연속 용접이다. 이러한 방식으로, 윈도우들(270A, 270B)은 CWW 로 표시된 바와 같은 연속 윈도우 용접 연결을 이용함으로써 액슬(202)에 용접된다. 대조적으로, 라인 용접은 하나의 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 용접이다. 라인 용접의 시작과 종료 지점에서, 각각의 지점은 응력 집중부로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역이다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 연속 윈도우 용접(CWW)은 별개의 시작 지점들 및 종료 지점들을 갖지 않기 때문에, 응력 집중부들은 일반적으로 감소되고/되거나 없어진다. 이러한 방식으로, 용접의 연속성 때문에 연속 용접이 라인 용접보다 더 강한 것이 통상적으로 이해된다. 따라서, 윈도우(270A, 270B)에서의 연속 윈도우 용접(CWW)의 사용은 통상적으로 라인 용접들과 연관되는 응력 집중부들을 감소시키고/시키거나 없앤다.

액슬(202)의 응력 집중부들을 더 감소시키기 위해, 윈도우 용접들의 위치는 일반적으로 액슬의 더 낮은 응력 구역, 액슬의 전사분면 및 후사분면들, 또는 액슬의 수평 중립 축선에 가까운 것으로 고려되는 구역의 액슬에 위치된다. 윈도우들(270A, 270B) 내의 윈도우 용접들(CWW) 및 용접들의 위치는 응력 집중부들을 감소시키고 이는 중량을 감소시키고 비용을 감소시키는 박벽 액슬(202)의 사용을 용이하게 한다. 박벽 액슬(202)은 일반적으로 약 0.285 인치 내지 약 0.45 인치 범위의 벽 두께를 갖는 액슬인 것으로 고려된다.

제 1 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(250)은 액슬에 대한 일반적으로 틈이 없는 연결을 생성하기 위해 떼어내고 스냅연결된 연결을 이용하거나 액슬(202) 상으로 슬라이딩하며, 또한 액슬에 액슬 브레이크 브래킷을 단단하게 연결하기 위해 윈도우들(270A, 270B)의 각각 내에 연속 윈도우 용접(CWW)을 이용하는 경량 브래킷이다. 이러한 방식으로, 라인 용접들은 이용되지 않고 라인 용접들과 연관된 응력 집중부들은 액슬(202)에 연속 윈도우 용접들을 이용하는 결과로서 감소된다. 연속 윈도우 용접들의 이용은 박벽 액슬(202)이 활용되는 것을 가능하게 하고 따라서 중량 및 작동 비용들을 감소시킨다.

도 11 및 도 12로 돌아가면, 본 발명의 제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷이 350 으로 표시된다. 제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(350)은 2 피스 액슬 브레이크 브래킷을 형성하는 액슬/캠 샤프트 부분(352) 및 브레이크 챔버 부분(354)을 포함한다. 액슬/캠 샤프트 부분(352)은 캠 샤프트 부분(353) 및 액슬 부분(355)을 포함하고, 브레이크 챔버 부분(354)에 연결될 단일 피스로서 형성된다. 2 피스 구성은 액슬 브레이크 브래킷(350)의 제작은 간소화하는데 도움을 주고 연결 지점들의 수를 감소시키며, 이에 의해 액슬 브레이크 브래킷에 발생할 수 있는 응력 집중부들을 감소시킨다. 더 구체적으로, 캠 샤프트 부분(353) 및 액슬 부분(355)을 액슬/캠 샤프트 부분(352)으로 일체로 형성함으로써, 액슬 브레이크 브래킷(350)에 응력 집중부들이 형성되는 가능성은 감소된다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 용접들의 수를 감소시킴으로써, 응력 집중부들은 액슬/캠 샤프트 부분(352)을 일체로 형성함으로써 감소된다. 캠 샤프트 부분(353)은 일반적으로 C-형상이고 복수의 볼트 개구들(358)이 형성된다. 각각의 볼트 개구(358)는 캠 튜브 브래킷(207)에 연결하기 위해 패스너(도시되지 않음), 이를테면 볼트 및 대응하는 너트(도시되지 않음)를 수용한다. 부가적으로, 캠 샤프트 부분(353)에는 캠 튜브(214)를 수용하기 위해, 박벽 액슬(202)으로부터 반경 방향으로 이격되고 이와 축방향으로 정렬되는 캠 튜브 개구(360)가 형성된다. 또한 캠 샤프트 부분(353)에는 앵커 핀(도시되지 않음)을 수용하기 위해 곡선의 기다란 개구(366)가 형성된다.

캠 샤프트 부분(353)은 액슬/캠 샤프트 부분(352)을 형성하기 위해 액슬 부분(355)과 일체로 형성된다. 액슬 부분(355)은 일반적으로 U-형상이고 부분적으로 액슬(202)을 에워싼다. 더 구체적으로, 이하에 설명될 바와 같이, 액슬 부분(355)은 액슬(202)의 정상부(205)에 착좌되도록 구성되는 곡률로 형성된다. 더욱더 구체적으로는, 액슬 부분(355)은 약 180°내지 약 360°의 범위로 액슬(202)을 부분적으로 에워싼다. 액슬 부분(355)에 의한 액슬(202)의 부분적인 에워쌈의 범위는 액슬 부분을 떼어내고 액슬 상으로 스냅연결 하거나 액슬 상으로 슬라이딩하는 것을 허용하여 일반적으로 틈이 없는 연결을 제공한다. 분야에 따라서, 제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(350)의 재료의 강성이 변할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 부가적으로, 액슬 부분(355)은, 이하에 논의될 바와 같이, 액슬의 수평 중립 축선 가까이에, 액슬(202)에 대한 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷(350)의 단단한 연결을 용이하게 하는 한 쌍의 윈도우들(370A, 370B)을 포함한다.

액슬 부분(355)은 접합점(372)에서, 일반적으로 용접에 의해 브레이크 챔버 부분(354)에 단단하게 연결된다. 브레이크 챔버 부분(354)은 한 쌍의 측벽들(374) 및 베이스 부분(376)을 포함하여서 브레이크 챔버 부분은 일반적으로 U-형상을 형성한다. 측벽들(374)은 그 각각의 측벽으로부터 수직으로 각각 연장하고 베이스 부분(376)으로부터 이격된 한 쌍의 윙들(378)을 포함한다. 각각의 윙(378)에는 브레이크 시스템(도시되지 않음)의 브레이크 챔버로의 연결을 용이하게 하기 위해 3 개의 개구들(380)이 형성된다. 부가적으로, 베이스 부분(376)에는 기다란 개구(382)가 형성된다. 개구(382)는 푸시로드(도시되지 않음)가 통과하여 배치되는 간극을 허용한다.

액슬(202)로부터 떼어내고 액슬(202) 상으로 스냅연결 하거나 또는 슬라이딩하는 액슬 부분(355) 외에, 액슬 부분은 액슬에 대한 연결을 더 용이하게 하기 위해, CWW(도 7 및 도 8)와 유사하게, 액슬에 연속 용접되는 한 쌍의 윈도우(370A, 370B)를 포함한다. 윈도우 용접은 윈도우들(370A, 370B) 내의 동일한 지점에서 시작하고 정지하는 연속 용접이다. 이러한 방식으로, 윈도우들(370A, 370B)은 연속 윈도우 용접 연결을 이용함으로써 액슬(202)에 용접된다. 대조적으로, 라인 용접은 하나의 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 용접이다. 라인 용접의 시작 및 종료 지점에서, 각각의 지점은 응력 집중부로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역이다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 연속 윈도우 용접이 별개의 시작 지점들 및 종료 지점들을 갖지 않기 때문에, 응력 집중부들은 일반적으로 감소되고/되거나 없어진다. 이러한 방식으로, 용접의 연속성 때문에 연속 용접이 라인 용접보다 더 강한 것이 통상적으로 이해된다. 따라서, 윈도우(370A, 370B)에서의 연속 윈도우 용접의 사용은 통상적으로 라인 용접들과 연관되는 응력 집중부들을 감소시키고/시키거나 없앤다.

액슬(202)의 응력을 더 감소시키기 위해, 윈도우 용접들의 위치는 일반적으로 액슬의 더 낮은 응력 구역, 액슬의 전사분면 및 후사분면들, 또는 액슬의 수평 중립 축선에 가까운 것으로 고려되는 구역의 액슬에 위치된다. 윈도우들(370A, 370B) 내의 윈도우 용접들 및 용접들의 위치는 응력 집중부들을 감소시키고 이는 일반적으로 중량 및 비용을 감소시키는 박벽 액슬(202)의 사용을 용이하게 한다. 박벽 액슬(202)은 일반적으로 약 0.285 인치 내지 약 0.45 인치 범위의 벽 두께를 갖는 액슬인 것으로 고려된다.

제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(350)은 떼어내고 스냅연결된 연결을 이용하거나 액슬(202) 상으로 슬라이딩하며, 또한 액슬(202)에 액슬 브레이크 브래킷을 단단하게 연결하기 위해 윈도우들(370A, 370B)의 각각 내에 연속 윈도우 용접을 이용하는 2 피스의, 경량 브래킷이다. 이러한 방식으로, 라인 용접들과 연관된 응력 집중부들은 라인 용접들 대신 액슬(202)에 연속 윈도우 용접들을 이용하는 결과로서 감소된다. 또한, 2 피스 구조는, 제 1 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(250)과 비교할 때, 액슬 브레이크 브래킷(350)의 용접들의 개수를 감소시키고, 이는 잠재적으로 액슬 브레이크 브래킷 내의 응력 집중부들을 감소시킨다. 연속 윈도우 용접들의 이용은 박벽 액슬(202)이 사용되는 것을 가능하게 하며 따라서 중량을 감소시키고 작동 비용들을 감소시킨다.

도 13 및 도 14로 돌아가면, 본 발명의 제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷이 450 으로 도시된다. 제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(450)은 단일 피스 구조로서 형성되고 캠 샤프트 부분(452), 액슬 부분(454) 및 브레이크 챔버 부분(456)을 포함한다. 캠 샤프트 부분(452), 액슬 부분(454) 및 브레이크 챔버 부분(456)은 단일 피스로서 제작된다. 제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(450)을 위해 단일 피스 구조를 이용함으로써, 용접들의 개수는 감소되고 따라서 제 1 및 제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350)과 비교할 때 액슬 브레이크 브래킷에 발생할 수 있는 응력 집중부들을 감소시킨다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 더 구체적으로, 액슬 브레이크 브래킷(450)을 일체로 형성함으로써, 액슬 브레이크 브래킷(450)에 응력 집중부들을 형성하는 가능성은 감소된다. 캠 샤프트 부분(452)은 일반적으로 C-형상이고 복수의 볼트 개구들(458)이 형성된다. 볼트 개구들(458)은 캠 튜브 브래킷(207)에 연결하기 위해 각각 패스너(도시되지 않음), 이를테면 볼트 및 대응하는 너트(도시되지 않음)를 수용한다. 부가적으로, 캠 샤프트 부분(452)에는 캠 튜브(214)를 수용하기 위해, 박벽 액슬(202)으로부터 반경방향으로 이격되고 이와 축방향으로 정렬된 캠 튜브 개구(460)가 형성된다. 또한, 캠 샤프트 부분(452)에는 앵커 핀(도시되지 않음)을 수용하기 위해 곡선의 기다란 개구(466)가 형성된다.

액슬 부분(454)은 일반적으로 U-형상이고 부분적으로 액슬(202)을 에워싼다. 더 구체적으로는, 액슬 부분(454)은, 이하에 설명될 바와 같이, 액슬(202)의 정상부(205)에 착좌되도록 구성되는 곡률로 형성된다. 더욱더 구체적으로는, 액슬 부분(454)은 약 180°내지 약 360°범위로 부분적으로 액슬(202)을 에워싼다. 액슬 부분(454)에 의한 액슬(202)의 부분적인 에워쌈 범위는 액슬 부분을 떼어내고 액슬 상으로 스냅연결 또는 액슬 상으로 슬라이딩하는 것을 허용하며 이는 일반적으로 틈이 없는 연결을 제공한다. 분야에 따라, 제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(450)의 재료의 강성은 변할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 부가적으로, 액슬 부분(454)은, 이하에 설명될 바와 같이, 액슬의 수평 중립 축선에 가까운, 액슬(202)에 대한 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷(450)의 연결을 용이하게 하는 한 쌍의 윈도우들(470A, 470B)을 포함한다.

브레이크 챔버 부분(456)에는 액슬 부분(454)의 후방 단부로부터 연장하는 한 쌍의 이격된 측벽들이 형성된다. 측벽들(474)은 그 각각의 측벽으로부터 수직으로 각각 연장하는 한 쌍의 윙들(478)을 포함한다. 각각의 윙(478)에는 브레이크 시스템(도시되지 않음)의 브레이크 챔버에 대한 연결을 용이하게 하기 위해 3 개의 개구(480)가 형성된다.

액슬 부분(454)은 액슬에 대한 연결을 더 용이하게 하기 위해 한 쌍의 윈도우(470A, 470B)를 포함한다. 더 구체적으로, 윈도우들(470A, 470B)은, CWW(도 7 및 도 8)와 유사하게, 연속 윈도우 용접 연결을 이용함으로써 액슬(202)에 용접된다. 윈도우 용접은 윈도우들(470A, 470B) 내의 동일한 지점에서 시작하고 정지하는 연속 용접이다. 이러한 방식으로, 윈도우들(370A, 370B)은 연속 윈도우 용접 연결을 이용함으로써 액슬(202)에 용접된다. 대조적으로, 라인 용접은 하나의 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 용접이다. 라인 용접의 시작 및 종료 지점에서, 각각의 지점은, 응력 집중부로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역이다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 연속 윈도우 용접은 별개의 시작 지점들 및 종료 지점들을 갖지 않기 때문에, 응력 집중부들은 일반적으로 감소되고/되거나 없어진다. 이러한 방식으로, 연속 용접은 용접의 연속성 때문에 라인 용접보다 더 강한 것으로 통상적으로 이해된다. 따라서, 윈도우들(470A, 470B)에서의 연속 윈도우 용접의 사용은 라인 용접들과 통상적으로 연관되는 응력 집중부들을 감소시키고/시키거나 없앤다.

액슬(202)의 응력을 더 감소시키기 위해, 윈도우 용접들의 위치는 일반적으로 액슬의 더 낮은 응력 구역, 액슬의 전사분면 및 후사분면들, 또는 액슬의 수평 중립 축선에 가까운 것으로 고려되는 구역의 액슬에 위치된다. 윈도우들(470A, 470B) 내의 윈도우 용접들 및 액슬(202)의 용접들의 위치는 라인 용접들과 연관된 응력 집중부들을 감소시키고 일반적으로 중량 및 비용을 감소시키는 박벽 액슬의 사용을 가능하게 한다. 박벽 액슬(202)은 일반적으로 약 0.285 인치 내지 약 0.45 인치 범위의 벽 두께를 갖는 액슬인 것으로 고려된다.

제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(450)은 일반적으로 액슬에 대한 틈이 없는 연결을 생성하기 위해 떼어내고 스냅연결되는 연결을 이용하거나 액슬(202) 상으로 슬라이딩하고, 또한 박벽 액슬(202)에 액슬 브레이크 브래킷을 강성으로 연결하기 위해 윈도우들(470A, 470B)의 각각 내에 연속 윈도우 용접을 이용하는 단일 피스의, 경량 브래킷이다. 이러한 방식으로, 라인 용접들과 연관된 응력 집중부들은 액슬(202)에 연속 윈도우 용접들을 사용하는 결과로서 감소된다. 또한, 단일 피스 구조는 액슬 브레이크 브래킷(450)의 용접들의 개수를 감소시키고 이는 브래킷 내의 잠재적인 응력 집중부들을 감소시킨다. 연속 윈도우 용접들의 이용은 박벽 액슬(202)이 사용되는 것을 가능하게 하며 따라서 중량을 감소시키고 작동 비용들을 감소시킨다.

도 15 및 도 16으로 돌아가면, 본 발명의 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷이 550 으로 도시된다. 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)은 단일 피스로서 형성되는 캠 샤프트 부분(552), 액슬 부분(554) 및 브래킷 챔버 부분(556)을 포함한다. 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)을 위해 단일 피스 구조를 이용함으로써, 액슬 브레이크 브래킷의 무결성을 유지하기 위한 연결 구역들은 최소화된다. 캠 샤프트 부분(552)은 일반적으로 C-형상이고 복수의 볼트 개구들(558)이 형성된다. 볼트 개구들(558)은 캠 튜브 브래킷(207)에 연결하기 위해 각각 패스너(도시되지 않음), 이를테면 볼트, 및 대응하는 너트(도시되지 않음)를 수용한다. 부가적으로, 캠 샤프트 부분(552)에는 캠 튜브(214)를 수용하기 위해, 박벽 액슬(202)으로부터 반경방향으로 이격되고 이와 축방향으로 정렬되는 캠 튜브 개구(560)가 형성된다. 또한, 캠 샤프트 부분(552)에는 앵커 핀(도시되지 않음)을 수용하기 위해 곡선의 기다란 개구(566)가 형성된다.

액슬 부분(554)은 일반적으로 새들(saddle) 형상이고 부분적으로 액슬(202)을 에워싼다. 액슬 부분(554)은, 이하에 설명될 바와 같은, 액슬(202)의 정상부(205)에 착좌되도록 구성되는 새들 형상 곡률로 형성된다. 더 구체적으로는, 액슬 부분(554)은 약 180°내지 약 360°범위로 액슬(202)을 부분적으로 에워싼다. 액슬 부분(554)에 의한 액슬(202)의 부분적인 에워쌈의 범위는 액슬 부분이 떼어지고 액슬 상으로 스냅연결 되거나 또는 액슬 상으로 슬라이딩하는 것을 가능하게 하며 이는 일반적으로 틈이 없는 연결을 제공한다. 분야에 따라, 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)의 재료의 강성은 변할 수 있다는 것에 주목해야 한다. 부가적으로, 액슬 부분(554)은, 이하에 설명될 바와 같은, 액슬의 수평 중립 축선에 가까운, 액슬(202)에 대한 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷(550)의 단단한 연결을 용이하게 하는 한 쌍의 윈도우들(570, 571)을 포함한다. 윈도우들(570, 571)은 액슬(202)에 대한 단단한 연결시 잠재적인 응력 집중부들을 감소시키기 위해 크기 및/또는 형상이 상이하다. 또한, 윈도우들(570, 571)은 브레이크 챔버(도시되지 않음) 및/또는 캠 샤프트(도시되지 않음)의 상이한 장착 구성들을 가능하게 한다. 부가적으로, 캠 샤프트 부분(552)이 동일한 피스의 금속으로부터 제작될 때 윈도우(570)가 생성된다. 더 구체적으로, 캠 샤프트 부분(552)은 재료로부터 스탬핑되고 따라서 윈도우(570)가 생성된다. 이러한 방식으로, 재료 폐기는 최소화되며 따라서 액슬 브레이크 브래킷(550)의 전체 제작 비용은 최소화된다.

브레이크 챔버 부분(556)에는 한 쌍의 이격된 측벽들(574) 및 베이스 부분(576)이 형성되며, 이에 의해 브레이크 챔버 부분은 일반적으로 U-형상이다. 베이스 부분(576)은 브레이크 시스템(도시되지 않음)의 브레이크 챔버의 연결을 용이하게 하는 복수의 개구들(578), 기다란 개구(580) 및 탭(582)을 포함한다. 탭(582)은 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)에 강도(stiffness)를 제공한다.

액슬 부분(554)은 액슬에 대한 연결을 더 용이하게 하기 위해, CWW(도 7 및 도 8)와 유사하게, 액슬(202)에 연속 용접되는 한 쌍의 윈도우들(570, 571)을 포함한다. 윈도우 용접은 윈도우들(570, 571) 내의 동일한 지점에서 시작하고 정지하는 연속 용접이다. 이러한 방식으로, 윈도우들(570, 571)은 연속 윈도우 용접을 이용함으로써 액슬(202)에 용접된다. 대조적으로, 라인 용접은 하나의 지점에서 시작하고 별개의 지점에서 종료되는 용접이다. 라인 용접의 시작 및 종료 지점에서, 각각의 지점은, 응력 집중부로서 공지된, 응력을 받기 쉬운 구역이다. 응력 집중부는 일반적으로 금속의 무결성에 영향을 미치는 용접의 결과로서 일반적으로 금속의 더 약한 구역인 지점 또는 구역이다. 연속 윈도우 용접이 별개의 시작 지점들 및 종료 지점들을 갖지 않기 때문에, 응력 집중부들은 일반적으로 감소되고/되거나 없어진다. 이러한 방식으로, 용접의 연속성 때문에 연속 용접이 라인 용접보다 더 강한 것으로 통상적으로 이해된다. 따라서, 윈도우들(570, 571)에서의 연속 윈도우 용접의 사용은 라인 용접들과 통상적으로 연관되는 응력 집중부들을 감소시키고/시키거나 없앤다.

액슬(202)의 응력을 더 감소시키기 위해, 윈도우 용접들의 위치는 액슬의 더 낮은 응력 구역, 일반적으로 액슬의 전사분면 및 후사분면들, 또는 액슬의 수평 중립 축선에 가까운 것으로 고려되는 구역의 액슬에 위치된다. 윈도우들(570, 571) 내의 윈도우 용접들 및 액슬(202)의 용접들의 위치는 일반적으로 응력 집중부들을 감소시키고 이는 일반적으로 중량을 감소시키고 비용을 감소시키는 박벽 액슬(202)의 사용을 가능하게 한다. 박벽 액슬(202)은 일반적으로 약 0.285 인치 내지 약 0.45 인치 범위의 벽 두께를 갖는 액슬인 것으로 고려된다.

제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)은 일반적으로 액슬에 대한 틈이 없는 연결을 생성하기 위해 떼어지고 스냅연결되는 연결을 이용하거나 액슬(202) 상으로 슬라이딩하고, 또한 박벽 액슬(202)에 액슬 브레이크 브래킷을 단단하게 연결하기 위해, 제 1, 제 2 및 제 3 실시예의 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350, 450)과 비교할 때, 크기가 변하는 윈도우들(570, 571)의 각각 내에 연속 윈도우 용접들을 이용하는 단일 피스의, 경량 브래킷이다. 이러한 방식으로, 액슬 브레이크 브래킷(550)은 고착되고 라인 용접들과 연관되는 응력 집중부들은 연속 윈도우 용접들의 결과로서 감소된다. 또한, 단일 피스 구조는 액슬 브레이크 브래킷(550)의 용접들의 개수를 감소시키고 이는 브래킷 내의 잠재적인 응력 집중부들을 감소시킨다. 연속 윈도우 용접들의 이용은 박벽 액슬(202)이 사용되는 것을 가능하게 하며 따라서 중량을 감소시키고 작동 비용들을 감소시킨다.

윈도우 용접들이 이용될 수 있는 것 외에, 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350, 450 및 550)을 단단하게 부착하기 위한 다른 수단이 고려된다. 예컨대, 본 발명과 동일한 양수인, Hendrickson USA, L.L.C. 에게 양도된, 미국 출원 번호 13/249,420 에서 논의되고 도시된 바와 같이 딤플(dimple)들 또는 오목부(depression)들이 이용될 수 있다. 연속 윈도우 용접들 및 하나 이상의 오목부의 이용은 박벽 액슬(202)이 사용되는 것을 가능하게 하며 따라서 중량을 감소시키고 작동 비용들을 감소시킨다.

액슬들은 통상적으로 중공이며, 이는 바람직하게는 액슬을 제작하는데 사용되는 재료의 양을 감소시키며, 이에 의해 제작 비용들을 감소시키고, 또한 액슬 중량을 감소시키며, 이에 의해 차량의 작동과 연관되는 차량 연료 소비 및 비용들을 감소시킨다. 그 결과, 재료 및 중량 절약들을 최적화하기 위해 가능한 한 가장 얇은 벽을 갖는 액슬을 사용하는 것이 바람직하다. 액슬에 캠 샤프트 조립체 장착 브래킷을 단단하게 연결하기 위해 종래 기술의 라인 용접들을 사용하는 것은 바람직하지 않게 액슬의 두께를 증가시킨다.

그 결과, 본 발명의 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350, 450 및 550)은 라인 용접들을 없애고, 라인 용접들과 연관되는 응력 집중부들을 감소시키고, 박벽 액슬(202)이 사용되는 것을 가능하게 하는 구조를 제공한다. 부가적으로, 박벽 액슬(202)은 중량을 감소시키고 비용을 감소시킨다. 더 구체적으로, 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350, 450 및 550)은 라인 용접들과 연관된 응력 집중부들을 감소시키고/시키거나 없애기 위해 윈도우 용접(CWW)을 이용한다. 제 1 및 제 2 실시예의 액슬 브레이크 브래킷들(250, 350)은 다중 피스 구조를 이용하는 반면, 제 3 및 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷들(450, 550)은 단일 피스 구조를 이용한다.

본 발명의 액슬 브레이크 브래킷(250, 350, 450 및 550)의 상기 설명된 구조는, 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 바뀌거나 또는 재배열되거나, 또는 특정 구성요소들이 생략되거나 부가될 수 있다는 것이 이해된다. 예컨대, 액슬 부분(254, 355, 454 및 554)은 액슬을 완전히 에워싸는 것 또는 180°미만으로 액슬을 에워싸는 것을 포함하는, 액슬(202)을 에워싸는 상이한 형상들 및 정도를 포함할 수 있다. 게다가, 액슬 브레이크 브래킷(250, 350, 450 및 550)은 액슬 브레이크 브래킷을 형성하기 위해 임의의 개수의 개별 피스들을 포함할 수 있다. 또한, 액슬 브레이크 브래킷(250, 350, 450 및 550)은 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 다른 재료들로 구성될 수 있다. 더욱이 또한, 임의의 개수의 개구들(280, 282, 380, 382, 480, 578 및 580)이 이용될 수 있고 다른 형상들 및 구성들이 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 이용될 수 있다. 부가적으로, 임의의 개수의 윈도우들(270A, 270B, 370A, 370B, 470A, 470B, 570 및 571)이 대응하는 윈도우 용접들과 이용될 수 있다. 또한, 캠 샤프트 부분(252, 353, 452 및 552), 액슬 부분(254, 355, 454, 554) 및 브레이크 챔버 장착 부분(256, 354, 456, 556)은 상이한 형상들을 포함할 수 있다. 탭(582)이 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 제 4 실시예의 액슬 브레이크 브래킷(550)으로부터 생략될 수 있다는 것이 또한 고려된다. 부가적으로, 윈도우들(270A, 270B, 370A, 370B, 470A, 470B, 570 및 571)의 크기 및/또는 형상은 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 바뀔 수 있다.

상기 설명된 바와 같이, 본 발명의 상기 설명된 액슬 브레이크 브래킷(250, 350, 450, 550)은 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 임의의 타입의 스프링 액슬/서스펜션 시스템 또는 에어-라이드 액슬/서스펜션 시스템과 연관하여 채용될 수 있다는 것이 또한 이해된다. 게다가, 본 발명은 서브 프레임을 지지하지 않는 주 프레임들 및 이동 가능한 또는 이동 가능하지 않은 서브 프레임을 지지하는 주 프레임들 및/또는 바닥 구조물들을 포함하는, 중하중 차량들을 위해 사용되는 다양한 타입들의 프레임들에 적용된다. 또한, 본 발명은 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 임의의 개수의 액슬들(202)을 갖는 액슬/서스펜션 시스템들에 적용된다. 게다가, 다른 타입들의 캠 튜브 조립체들이 본 발명의 전체적인 개념 또는 작동에 영향을 미치지 않으면서 이용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 박벽 액슬을 위한 액슬 브레이크 브래킷은 간소화되고, 모든 열거된 목적들을 달성하는 효과적이고, 안전하고, 비싸지 않고 효율적인 구조 및 방법을 제공하고, 종래 기술의 액슬 브레이크 브래킷들이 직면한 어려움들을 없애는 것을 제공하고, 문제들을 해결하며 당 분야에서 새로운 결과들을 얻는다.

전술한 설명에서, 특정 용어들은 간결함, 명료함 및 이해를 위해 사용되었지만, 종래 기술의 요건들을 넘어서는 불필요한 제한들이 이들로부터 암시되지 않는데, 이는 이러한 용어들은 설명의 목적을 위해 사용되며 광범위하게 이해되고자 하는 것이기 때문이다.

또한, 본 발명의 설명 및 예시는 예이며, 본 발명의 범주는 도시되거나 설명된 정확한 세부사항들로 제한되지 않는다.

본 발명의 특징들, 발견들 및 원리들, 본 발명의 박벽 액슬들을 위한 액슬 브레이크 브래킷이 사용되고 설치되는 방식, 구조, 배열 및 방법 단계들의 특징들, 그리고 얻어지는 유리하고, 새롭고 유용한 결과들이 이제 설명되었으며; 새롭고 유용한 구조들, 장치들, 요소들, 배열들, 공정들, 부품들 및 조합들이 첨부된 청구 범위들에 명시된다.

Claims (16)

1. 액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷으로서, 상기 브래킷은 액슬/서스펜션 시스템의 액슬에 캠 샤프트 조립체 및 브레이크 공기 챔버를 고착시키고, 상기 브래킷은 :
   상기 액슬에 착좌되도록 구성되는 액슬 부분;
   상기 액슬 부분에 형성되는 하나 이상의 윈도우를 포함하고,
   상기 액슬 부분은 상기 하나 이상의 윈도우에 형성되는 연속 용접에 의해 상기 액슬에 단단하게 연결되고,
   상기 액슬 브레이크 브래킷은 상기 액슬 부분과 상기 액슬 사이에 라인 용접이 없는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 액슬 부분은 일반적으로 U-형상을 포함하는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 윈도우는 일반적으로 원형 형상인,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 윈도우는 상기 액슬의 전사분면에 위치되는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 윈도우는 상기 액슬의 후사분면에 위치되는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 윈도우는 한 쌍의 윈도우들을 포함하는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 윈도우들은 일반적으로 유사한 형상인,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 윈도우들은 크기들이 상이한,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 액슬 브레이크 브래킷은 캠 샤프트 부분 및 브레이크 챔버 부분을 더 포함하는,
   액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 캠 샤프트 부분 및 상기 액슬 부분은 단일 피스로서 일체로 형성되는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
11. 제 9 항에 있어서,
    상기 캠 샤프트 부분, 상기 브레이크 챔버 부분 및 상기 액슬 부분은 단일 피스로서 일체로 형성되는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 액슬 부분은 상기 액슬의 둘레의 약 3/4 로 연장하는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 액슬 부분은 상기 액슬의 둘레의 약 1/2 로 연장하는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
14. 제 1 항에 있어서,
    상기 액슬 부분은 상기 액슬의 둘레의 약 360°미만으로 연장하는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 액슬 부분은 하나 이상의 오목부를 더 포함하는,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.
    
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 액슬/서스펜션 시스템은 기계적 스프링 액슬/서스펜션 시스템인,
    액슬/서스펜션 시스템용 액슬 브레이크 브래킷.

Images