CN102245411A - 用于车轴的轴悬挂装置 - Google Patents

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Abstract

提出一种用于车轴的轴悬挂装置，具有一个轴身(3)和在轴身的两个端部处与轴身交叉的轴导杆(10)，这些轴导杆相对于车辆支撑。每个轴导杆(10)是两部分式的并且由一个沿行驶方向在前面的导杆部段(11)和一个沿行驶方向在后面的导杆部段(12)组成。在两个导杆部段(11、12)上一体成型有外壳(21、22)，所述外壳的内侧面这样沿轴方向延伸，即，所述内侧面在较大的长度上贴靠到轴身(3)的纵向部段上。所述导杆部段(11、12)通过牵拉元件(33、34)彼此连接，所述牵拉元件在轴身(3)的两个不同的侧面上横向于轴身延伸。牵拉元件(33、34)可以是围绕其中一个外壳(21)导引的螺纹弓架(31)的组成部分。

Description

用于车轴的轴悬挂装置
技术领域
本发明涉及一种用于车轴的轴悬挂装置，其具有一个轴身和在轴身的两个端部处与轴身交叉的轴导杆，这些轴导杆相对于车辆支撑，其中每个轴导杆由至少一个沿行驶方向在前面的导杆部段和至少一个沿行驶方向在后面的导杆部段组成，并且在两个导杆部段上一体成型有外壳，所述外壳的内侧面这样沿轴向延伸，即所述内侧面贴靠到轴身的纵向部段上。
背景技术
由WO 2004/054825 A2已知一种具有所述特征的轴悬挂装置。
发明内容
利用本发明应创造一种相对于现有技术改进的轴悬挂装置，该轴悬挂装置能简单地并且由仅少量的零件装配而成。
为实现该目的，提出一种具有权利要求1所述特征的轴悬挂装置。
轴悬挂装置的优选的设计方案在从属权利要求中给出。
根据一种设计方案，每个外壳具有至少一个平坦的第一内表面和至少一个平坦的第二内表面，其中第一和第二内表面彼此成角度。沿轴向观察，外壳优选具有带有为90°或略小于90°的内角的V形内轮廓。
利用另一种设计方案提出一种在内角的角部区域中构成的齿结构。该齿结构在牵拉元件拉紧时嵌入轴身的材料中，由此出现在轴导杆和轴身之间的形锁合，更确切地说也沿轴向。
利用另一种设计方案提出，至少沿行驶方向在前面的导杆部段是铸件。优选地，沿行驶方向在后面的导杆部段也是铸件。
利用另一种设计方案提出，牵拉元件是根据U形弓架的型式设计的螺纹弓架的组成部分，该螺纹弓架利用一个弓架部段围绕布置在两个导杆部段之一上的支座导引，其中牵拉元件在轴身的区域中平行于轴导杆的走向延伸。从导杆部段的顶面和/或底面伸出的凸起部优选用作支座，该凸起部沿着其基底设有与弓架部段的弯曲部对应的凹槽。
利用一种替代的设计方案提出，牵拉元件是围绕两个外壳之一导引的螺纹弓架的组成部分，该螺纹弓架的两个自由端部朝向两个外壳中的另一个外壳拧紧。优选地，螺纹弓架沿着围绕外壳的导引部相继设有45°的、90°的和再次45°的弯曲。
利用另一种设计方案提出，螺纹弓架在外部围绕一体成型在前面的导杆部段上的外壳导引。
利用另一种设计方案提出，在牵拉元件的自由端部上拧上螺纹螺母，这些螺纹螺母支撑靠到一体成型在后面的导杆部段上的外壳上。
附图说明
由下面对附图中示出的轴悬挂装置的实施例的说明得出本发明的其他优点和细节。图中示出：
图1以透视图示出用于用空气弹簧悬挂的车轴的轴悬挂装置的第一实施方式；
图2由另一透视图示出轴悬挂装置；
图3以透视图示出轴悬挂装置的一个两部分式的轴导杆，其中出于更好的视觉效果未示出轴身；
图4以透视的分解图示出轴悬挂装置的细节；
图5以侧视图示出两部分式的轴导杆的设计细节，特别是其围绕轴身的内表面；
图6以侧视图示出用于用空气弹簧悬挂的车轴的轴悬挂装置的第二实施方式；
图7以透视图示出根据图6的轴悬挂装置，和
图8同样以透视图放大地示出在轴导杆和车轴之间的连接区域。
具体实施方式
在附图中示出的轴悬挂装置主要用于具有连续轴身的车轴。这样的车轴主要用于重型载货领域中并且特别是在载货车-挂车和载拖式挂车中，这是因为车轴设计用于在道路行驶中高的运输重量和负载。
在这里未示出的车辆底盘的纵梁下方，导杆支撑件1固定在每个车辆侧面上。该导杆支撑件容纳用于轴悬挂装置的转动轴承2。在每个车辆侧面上，一个轴导杆10用于引导从车辆一个侧面向车辆另一个侧面刚性连续的轴身3。轴导杆10在其前端部设有一体铸造的导杆孔2，该导杆孔是转动轴承的组成部分，以便这样借助螺栓2a将轴导杆10竖直可转动地保持在导杆支撑件1上。转动轴承2的组成部分可以是围绕螺栓2a的橡胶元件或弹性体元件，该橡胶元件或弹性体元件允许一定程度的在转动轴承中的径向可运动性。这种弹性元件是已知的。
沿行驶方向在后面，在轴导杆10上构成有用于空气弹簧14的接触面13。空气弹簧14以其上盖板15从下方支撑靠到车辆底盘的相应的纵梁上。
轴导杆10设计为两部分式的。其由一个沿行驶方向在前面的导杆部段11以及一个沿行驶方向在后面的导杆部段12组成，该前面的导杆部段设计成弧形地向上拱曲，该后面的导杆部段设计成弧形地向下拱曲。用于空气弹簧14的接触面13一体成型在后面的导杆部段12上。用于减震器19的固定销或固定孔18一体成型在前面的导杆部段11上。
前面的导杆部段11从转动轴承2的轴承孔延伸直至轴身3并且以其后端部向斜下方终止。后面的导杆部段12从轴身3延伸直至用于空气弹簧14的接触面13。该后面的导杆部段以其前端部向斜上方终止。轴导杆10的两部分式是有利的，这是因为通过以适合的尺寸选择导杆部段11、12，能单独地、即用户特定地实现在转动轴承2、轴身3和空气弹簧14之间的车辆特定的间距。
前面的导杆部段11由金属铸件、优选球墨钢铸件制成。优选地，后面的导杆部段12也由金属铸件、优选球墨钢铸件制成。
根据图2，轴身3在其长度的大部分上设计为轴管。该轴管具有近似正方形的横截面，从而顶面4、底面5、沿行驶方向向前指向的侧面6和向车辆后方指向的侧面7给出作为轴管的外表面。在这些面4、5、6、7之间，轴管横截面具有四分之一圆形状的圆形部。
轴管通过焊接由一个上半壳和一个下半壳接合而成，由此在这些半壳的连接区域中得出焊缝8。在制成的轴管上，布置在中性弯曲线中的焊缝8导致在轴管的两个侧面6、7上的伸长的凸出部。此外，焊接在轴管端部上的轴颈9是轴身3的组成部分。各自的车轮可旋转地支承在每个轴颈9上。
在两部分式的轴导杆10的前面的导杆部段11上铸造有用于支撑减震器19的固定孔或固定销18。减震器19以其另一端部铰接地支撑在刚性的导杆支撑件1的上部区域中。
通过轴身3在两个导杆部段11、12之间形锁合地夹紧，实现将轴身3连接在两个轴导杆10中。为此，前面的导杆部段11设有一个V形横截面的外壳21，并且后面的导杆部段12也设有一个V形横截面的外壳22。外壳21、22是铸造的导杆部段11、12的一体的组成部分。对于在轴导杆10中的优化的力变化曲线，铸造设计是这样的，即导杆部段11向斜下方对接到外壳21上并且导杆部段12向斜上方对接到外壳22上。导杆部段11、12以其外壳21、22的内侧面面状地支撑靠到轴身3的相应的面4、5、6、7上，其中所需的夹紧力通过牵拉元件实现，所述牵拉元件将其中一个外壳21在中间设置轴身3的情况下拉紧靠到另一个外壳22上。该拉紧在相对于水平面的倾斜角度W的情况下实现，如图5所示。
在根据图1至5的实施方式中，沿轴向看，每个外壳21、22具有明显大于各自导杆部段11、12的其余宽度B的长度L(图4)。以这种方式沿轴向实现外壳21、22长地支撑在轴身3的相应纵向部段上。
根据图5，沿轴向观察，两个外壳21、22中的每个外壳具有至少一个平坦的第一内表面和至少一个与此成直角布置的平坦的第二内表面。存在两个位于同一平面内的扁平的第一内表面23a、23b以及两个与这些第一内表面23a、23b成直角布置的位于同一平面内的扁平的第二内表面24a、24b。不过，提到的相互间的角度优选略小于90°，例如是88或89°。由于内角并非完全是直角，在牵拉元件31拉紧时在夹紧应力提高的情况下，通过使外壳21、22的直角轮廓在装配状态中略微张开，扁平的内表面23a、23b和24a、24b紧贴在正方形轴身3的同样扁平的面4、5、6、7上。内表面23a、23b、24a、24b便面状地并且无缝隙地与轴身3的外表面接触。有助于面状并且无缝隙接触的是，外壳21、22在轴管的焊缝8(图2)在装配时所处的地方、即在布置在同一平面中的内表面23a和23b之间设有足够大的空隙25。因此，在空隙25的区域中，在外壳21、22的内侧面和轴身3之间不出现接触。类似的空隙26也位于两个另外的内表面24a、24b之间，不过该空隙较浅。
在装配轴悬挂装置时，前面的导杆部段11的外壳21同时支撑靠到顶面4上和靠到轴身的向前指向的侧面6上。而另一个外壳22同时支撑靠到底面5上和靠到轴身的向后指向的侧面7上。两个外壳21、22的内侧面因此几乎在其整个周边上共同包围轴身3。不过在其中一个外壳21的外边缘和另一个外壳22的相邻的外边缘之间分别留出一定的未被包围的周向间距A(图2，图5)。间距A是必需的，以便不可能并且也不在轴悬挂装置的扭转载荷强大时在两个外壳21、22之间出现接触。
为了补偿公差，可以在外壳21、22的内侧面和轴身3之间还布置有中间层、例如薄金属板。
接下来说明，导杆部段11、12的外壳21、22如何能通过在轴身3的两个不同侧面上横向于轴身延伸的牵拉元件33、34相互拉紧。在根据图1至5的实施方式中，不仅在轴导杆10的、车辆内的侧面上、而且在车辆外的侧面上分别设有一个螺纹弓架31。该螺纹弓架由一个三次弯折的弓架部段32和两个直的彼此平行的部段33、34构成，这两个部段作为真正的牵拉元件传递拉力并且在其自由端部的区域中构成为螺纹部段。在这些螺纹部段上可分别拧上一个螺纹螺母35。
螺纹弓架31这样成型，即其弯曲的部段、即弓架部段32从外部无缝隙地贴靠在导杆部段11的外壳21上，弓架部段32围绕该外壳导引。螺纹弓架31的围绕导引在外壳21的沿轴向观察的这样一个纵向部段上实现，在该纵向部段上外壳21的长度L超过邻接的导杆部段11的宽度B(图4)。外壳21的外侧面因此在弓架31夹紧时构成支座。
沿着围绕外壳21的围绕导引部，螺纹弓架31相继地具有45°的、90°的和再次45°的弯曲。沿着弓架部段32围绕外壳21的导引部因此同样是V形的，如在导杆部段11两侧的外壳21的V形外轮廓那样。
为了避免螺纹弓架31沿轴向滑脱，外壳21设有通道形的凹陷39用于弓架部段32的朝向轴管下沉的定位座。在弓架部段32的长度上，螺纹弓架31具有比在它的其余长度上更扁平的横截面。
另一个、即一体成型在后面的导杆部段12上的外壳22设有用于螺纹弓架31的两个用作牵拉元件的直的部段33、34的贯穿部以及压力面37，拧上的螺纹螺母35必要时在中间设置垫片36的情况下支撑在这些压力面上。
有利的是，在轴身3的连接区域中牵拉元件33、34沿着、即平行于轴导杆10的走向延伸，由此牵拉元件33、34的端部利用在那里拧上的螺母35向后并且向斜下方延伸，如在图5中用方向箭头R以及相对于水平面的角度W标出。这导致主要是上牵拉元件34及其螺母35的得到优化保护的情况。因为甚至在轴导杆极限弹性缩入(Ein-federung)的情况下牵拉元件34或螺母35也不与车辆的布置在上方的底盘部分接触，这例如在根据EP 1 088 687 A的结构中可能出现。
不仅沿行驶方向前面的导杆部段11而且沿行驶方向后面的导杆部段12设计为能以铸造工艺制造的空心体。为了改善在铸造工艺中铸芯的移除，可以设有附加的开口40、41、42。此外对于导杆部段11的铸造技术上的可脱模性有贡献的是，该导杆部段的内部也朝向导杆孔2以及朝向外壳21的内侧面敞开。
为了获得前面的导杆部段的在行驶运行中有利的变形性能，根据图4，该导杆部段11的横截面在导杆孔2后方最小，并且然后向后、即在朝向外壳21的方向上连续增加。这可通过该导杆部段11的宽度B在导杆孔2后方最小并且在朝向外壳21的方向上连续增加来实现。导杆部段11的高度H也在导杆孔2后方最小，并且然后在朝向外壳21的方向上连续增加。
在前面的导杆部段11的底面上可以以铸造技术一体成型弯曲的轮廓，这例如在DE 10 2006 015 671 A1中说明。
在这样的轮廓上可以支撑压缩空气操纵的轴举升器的活塞杆，以便抬起轴。
两个外壳21、22在其内侧面上为了改善与轴身3的力锁合而分别设有齿结构45。这些结构位于在内表面23a和与其垂直的内表面24a之间的倒圆的角部区域中。结构45可以以铸造技术一体成型，然而优选事后通过铣削加工制造，同样内表面23a、23b、24a、24b也优选通过对铸件的事后切削加工制造。
在通过拧紧螺纹弓架31的螺纹螺母35来夹紧外壳21、22时，布置在角部圆形部的区域中的齿结构45嵌入在轴身3的光滑的外侧面上的对应的圆形部中。由此不仅沿周向出现形锁合，而且由于结构45嵌入轴身的表面和材料中也出现沿轴向的形锁合。
图6至8示出根据本发明的轴悬挂装置的第二实施方式，其中相同的或功能相同的部件和元件设有与在根据图1至5的第一实施方式中相同的附图标记。
根据图6至8的实施方式与第一实施方式的区别在于两个外壳21、22的设计和两个螺纹弓架31的布置。
外壳21、22沿轴身3的纵向方向观察并不比各自导杆部段11、12的宽度B长或者至少不比其明显长。对于贴靠在矩形的轴身3上重要的、成角度的外壳形状基本上由此实现，即，前面的导杆部段11在其后端部上设有角形的空隙，并且后面的导杆部段12在其前端部上设有角形的空隙，从而在两个情况下得到V形横截面的外壳21、22。因此，外壳21、22比在上述第一实施方式中短，尽管它们是导杆部段11、12的一体的组成部分。
对于在轴导杆10中的优化的力变化曲线，导杆部段11、12的铸造设计也是这样的，即，导杆部段11的向斜下方指向的后端部构成外壳21，并且导杆部段12的向斜上方指向的前端部构成外壳22。利用这样设计的内表面，导杆部段11、12面状地支撑靠到轴身3的相应的面4、5、6、7上，其中所需的夹紧力也通过能安装和能拆卸的牵拉元件实现，所述牵拉元件将前面的导杆部段11的外壳21在中间设置轴身3的情况下拉紧靠到后面的导杆部段12的外壳22上。该拉紧在相对于水平面倾斜的角度W情况下实现。
导杆部段11、12相互拉紧也借助两个螺纹弓架31实现，其分别由一个弯曲的弓架部段32和两个直的彼此平行的部段33、34组成，这两个部段作为真正的牵拉元件传递拉力。部段33、34在其自由端部的区域中设有外螺纹，在这些外螺纹上分别拧上一个螺纹螺母35。
每个螺纹弓架31的弓架部段32围绕一个在前面的导杆部段11上一体成型的支座50导引。支座50是一体地在导杆部段11上一体成型的凸起部，该凸起部设有与弓架部段32的弯曲部对应的凹槽。从图1可看出，第一凸起部不减弱导杆横截面地从导杆部段11的顶面51伸出，并且第二凸起部从导杆部段11的底面52伸出。每个凸起部沿着其基底设有与弓架部段32的弯曲部对应的凹槽，从而弓架部段32形锁合地在该凹槽中延伸并且不能从凸起部、即支座50脱落。
在螺纹弓架31的布置的该设计方案中也实现，在轴身3的连接区域中牵拉元件33、34沿着、即平行于轴导杆10的走向延伸，并且牵拉元件33、34的端部利用在那里拧上的螺母35向后并且向斜下方延伸。因此也实现牵拉元件的得到优化保护的情况，这是因为甚至在轴导杆极限弹性缩入的情况下也不出现与车辆的布置在上方的底盘部分的接触。同样如在第一实施方式中那样创造一种与现有技术相比改善的轴悬挂装置，该轴悬挂装置能简单地装配并且由仅少量的零件构成。由于轴悬挂装置的导杆部段通过分开的牵拉元件33、34连接，所以轴悬挂装置还能例如为了修理的目的而利用少的耗费并且无损害地再次拆卸。
附图标记表
1   导杆支撑件     25 空隙
2   导杆孔         26 空隙
2a  螺栓           31 螺纹弓架
3   轴身           32 弓架部段
4   顶面           33 牵拉元件，螺纹部段
5   底面           34 牵拉元件，螺纹部段
6   向前指向的侧面 35 螺纹螺母
7   向后指向的侧面 36 垫片
8   焊缝           37 压力面
9   轴颈           39 凹陷
10  轴导杆         40 开口
11  前面的导杆部段 41 开口
12  后面的导杆部段 42 开口
13  接触面         45 齿结构
14  空气弹簧       50 支座
15  盖板           51 顶面
18  固定销、固定孔 52 底面
19  减震器         A  周向间距
21  外壳           B  宽度
22  外壳           H  高度
23a 内表面         L  长度
23b 内表面         R  方向
24a 内表面         W  角度
24b 内表面

Claims (15)

1.用于车轴的轴悬挂装置，具有一个轴身(3)和在轴身的两个端部处与轴身交叉的轴导杆(10)，这些轴导杆相对于车辆支撑，其中每个轴导杆(10)由至少一个沿行驶方向在前面的导杆部段(11)和至少一个沿行驶方向在后面的导杆部段(12)组成，并且在两个导杆部段(11、12)上一体成型有外壳(21、22)，所述外壳的内侧面这样沿轴向延伸，即，所述内侧面贴靠到轴身(3)的纵向部段上，
其特征在于，所述导杆部段(11、12)通过牵拉元件(33、34)彼此连接，所述牵拉元件在轴身(3)的两个不同的侧面上横向于轴身延伸。
2.根据权利要求1所述的轴悬挂装置，其特征在于，每个外壳(21、22)具有至少一个平坦的第一内表面(23a、23b)和至少一个平坦的第二内表面(24a、24b)，其中第一和第二内表面彼此成角度。
3.根据权利要求1或2所述的轴悬挂装置，其特征在于，沿轴向观察，所述外壳(21、22)具有带有为90°或略小于90°的内角的V形内轮廓。
4.根据权利要求2或3所述的轴悬挂装置，其特征在于，设有在角的角部区域中构成的齿结构(45)，该齿结构由于牵拉元件(33、34)的拉紧而嵌入轴身(3)的材料中。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述前面的导杆部段和后面的导杆部段(11)分别是铸件。
6.根据前述权利要求中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述牵拉元件(33、34)是根据U形弓架的型式设计的螺纹弓架(31)的组成部分，该螺纹弓架利用一个弓架部段(32)围绕布置在两个导杆部段(11、12)中的一个导杆部段上的支座(50)导引，牵拉元件(33、34)在轴身(3)的区域中平行于轴导杆(10)的走向延伸。
7.根据权利要求6所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述支座(50)是从导杆部段(11、12)的顶面和/或底面伸出的凸起部，该凸起部设有与弓架部段(32)的弯曲部对应的凹槽。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述牵拉元件(33、34)是利用一个弓架部段(32)围绕两个外壳中的一个外壳(21)导引的螺纹弓架(31)的组成部分，并且所述牵拉元件(33、34)的自由端部朝向两个外壳中的另一个外壳(22)拧紧。
9.根据权利要求8所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述螺纹弓架(31)沿着围绕外壳(21)的导引部相继地设有45°的、90°的和再次45°的弯曲。
10.根据权利要求8或9所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述螺纹弓架(31)在外部围绕一体成型在前面的导杆部段(11)上的外壳(21)导引。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述螺纹弓架(31)沿着围绕外壳(21)的导引部具有展平的横截面。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述螺纹弓架(31)沿着围绕外壳(21)的导引部位于凹陷(39)中。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，在所述牵拉元件(33、34)的自由端部上拧上螺纹螺母(35)，这些螺纹螺母支撑靠到一体成型在后面的导杆部段(12)上的外壳(22)上。
14.根据前述权利要求中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述牵拉元件(33、34)的自由端部向后方并且向斜下方延伸。
15.根据前述权利要求中任一项所述的轴悬挂装置，其特征在于，所述前面的导杆部段(11)具有朝向外壳(21)连续增加的横截面。
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