制動器系統部件車軸安裝座的製作方法

2023-07-14 10:38:01

專利名稱：制動器系統部件車軸安裝座的製作方法
技術領域：
本發明整體涉及用於輪式車輛的制動器系統。更具體地，本發明涉及制動器部件安裝託架，其附接到車輛的車軸或與車輛的車軸相鄰。更具體地，本發明涉及用於卡車和牽引車-拖車的重載制動器系統部件車軸安裝座，其中用於制動器系統部件的安裝託架通過制動器託架安裝套筒固定地且有效地連接到車軸。套筒和車軸結構以及製造和組裝制動器系統部件車軸安裝座連接件的方式一起，消除了安裝託架和車軸之間的焊接點。這些焊接點的消除繼而消除了由這樣的焊接點引起的應力梯級和局部機械特性改變，從而增加車軸和制動器部件安裝座-車軸連接件的耐久性。
背景技術：
使用空氣懸掛式尾隨和引導臂剛性梁型車橋/懸架系統多年來在重載卡車和牽引車-拖車工業中倍受歡迎。在工業中通常也使用空氣懸掛式尾隨和引導臂彈簧梁型車軸/懸架系統。為了方便和清楚起見，本文將以梁為基準，應當理解，這樣的基準是以舉例的方式，並且本發明應用於採用剛性梁或彈簧梁的重載車輛空氣懸掛式車軸/懸架系統，並且還應用於重載車輛機械車軸/懸架系統。儘管這樣的車橋/懸架系統可能在結構形式上廣為變化，但是通常他們的結構的類似之處在於，每個系統通常都包括一對懸架組件。在某些重載車輛中，懸架組件直接連接到車輛的初級框架。在其它重載車輛中，車輛的初級框架支撐子框架，並且懸架組件直接連接到子框架。對於支撐子框架的那些重載車輛，子框架可以是不可動的或者可以是可動的，可動的子框架常常被稱為滑動器箱、滑動器子框架、滑動器底架或次級滑動器框架。為了方便和清楚的目的，本文將以主構件為基準，應當理解，這樣的基準是以舉例的方式，並且本發明應用於從主構件懸掛的重載車輛的車橋/懸架系統:初級框架、可動子框架和不可動子框架。具體地，車橋/懸架系統的每個懸架組件都包括縱向延伸的長形梁。每個梁通常都定位成與形成車輛的框架的一對間隔開的縱向延伸的主構件和一個或多個橫向構件中的相應一個相鄰並且處於該相應一個的下方。更具體地，每個梁都在其一個端部處樞轉地連接到吊架，繼而附接到車輛的主構件中的相應一個且從該相應一個懸掛。車軸/懸架系統的梁可以是懸吊/頂部安裝構造或者是懸掛/底部安裝構造。在下文中，為了方便和清楚起見，具有懸吊/頂部安裝構造的梁應當被稱為懸吊梁，應當理解，這樣的基準是以舉例的方式，並且本發明 應用於懸吊/頂部安裝構造和懸掛/底部安裝構造兩者。軸在一對懸架組件的梁之間橫向地延伸，並且通常通過某些手段在從每個梁的大致中點到梁的與其樞轉連接端部相對的端部所選擇的位置處連接到該對懸架組件的梁。每個梁的相對端部也連接到波紋管空氣彈簧，或其等同形式，繼而連接到主構件中相應的一個。高度控制閥安裝在吊架上，並且操作地連接到梁，以便維持車輛的行駛高度。梁可以相對於車輛的前方從樞轉連接部向後或向前延伸，從而限定通常被分別稱為尾隨臂或引導臂車橋/懸架系統的結構。然而，為了本文中所含的說明的目的，應當理解，術語「尾隨臂」將涵蓋相對於車輛的前端向後或向前延伸的梁。制動器組件和一個或多個吸震器也安裝在車軸/懸架系統上。常規的重載車輛制動器系統通常包括用於每個懸架組件及其相關車輪的制動器組件。制動器組件部件通常包括制動器腔室、活塞、間隙調節器和S形凸輪組件。S形凸輪組件包括凸輪軸和S形凸輪，該S形凸輪用來使制動器蹄移動靠著車輛車輪的制動器鼓，以使車輛減速。凸輪軸通常在其各個端部處被支撐。更具體地，凸輪軸的外側端部由制動器三角架支撐，制動器三角架繼而安裝在車軸上。凸輪軸的內側端部由凸輪軸託架支撐。制動器三角架和凸輪軸託架每個都支撐有軸承，以使得凸輪軸在車輛操作期間能夠旋轉。凸輪軸託架通常直接焊接到車軸，並且為凸輪軸的內側端部及其軸承提供穩定性，繼而為整個制動器組件提供穩定性。制動器腔室還經由制動器腔室託架安裝在車軸上，該制動器腔室託架通常也直接焊接到車軸。更具體地，制動器腔室託架和凸輪軸託架直接焊接到車軸可能潛在地在車軸中產生顯著的應力梯級和局部機械特性改變，如大致本領域中眾所周知的。車軸中的這些應力梯級和局部機械特性改變繼而可能降低車軸的預期壽命。通過消除託架和車軸之間的所有焊接點並且由此在車軸/懸架系統的制動器部件安裝座-車軸連接件處形成機械鎖定件，本發明的制動器系統部件車軸安裝座克服了與採用現有技術的制動器腔室託架和凸輪軸託架的車軸/懸架系統相關的前述潛在問題。消除制動器組件託架和車軸之間的焊接點消除了由焊接點導致的車軸中的應力梯級和局部機械特性改變，從而改進了車軸和制動器部件安裝座-車軸連接件的壽命和耐久性。

發明內容
本發明的目的包括提供一種制動器系統部件車軸安裝座，其消除了車軸/懸架系統的安裝座和車軸之間的所有焊接點。本發明的另一個目的在於提供一種制動器系統部件車軸安裝座，其改進了制動器安裝座連接件的壽命和耐久性。這些目的和優點通過用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座而獲得，其包括:車軸，該車軸形成有至少一個凹陷部；套筒，該套筒形成有至少一個凹陷部，套筒繞車軸設置，至少一個車軸凹陷部匹配地接合所述至少一個套筒凹陷部，以形成用於將套筒附接到車軸的匹配的成對的凹陷部；以及安裝座組件，該安裝座組件剛性地附接到套筒，以用於安裝車軸/懸架系統的制動器組件。這些目的和優點也通過形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法而獲得，其包括以下步驟:a)提供車軸；b)將套筒繞車軸設置；c)在套筒和車軸中同時形成至少一對匹配的凹陷部，以將套筒附接到車軸；以及d)將安裝座組件剛性地附接到套筒，以用於安裝車軸/懸架系統的制動器組件。


本發明 的優選實施例，申請人已經想到的應用該原理的最佳模式的展示，在以下的說明書中陳述，在附圖中示出，並且在所附權利要求中具體地且清楚地指出和陳述。圖1為採用現有技術的直接焊接到車軸的制動器腔室託架和凸輪軸託架的車軸/懸架系統的駕駛員側後透視圖，其中隱藏的部分用虛線表示；圖2A為車軸和一對制動器組件的仰視透視圖，每個制動器組件都示出為通過本發明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座安裝在車軸上，其示出了一對安裝座組件，每個安裝座組件示出為附接到一對套筒中相應的一個，並且每個套筒都示出為繞車軸設置且經由凹陷部機械地緊固到車軸，以形成制動器系統部件車軸安裝座；圖2B為與圖2A類似的放大局部前透視圖，但是還示出了在成對的套筒中形成的凹陷部；圖2C為與圖2B類似的多倍放大局部前透視圖，但是移除了制動器組件；

圖2D為與圖2C類似的放大局部前透視圖；圖2E為與圖2C類似的放大局部俯視透視圖；圖2F為圖2E所示的制動器系統部件車軸安裝座之一的車軸和套筒的剖面圖，並且還示出了在套筒和車軸中形成的凹陷部；圖3A為車軸和一對制動器組件的仰視透視圖，每個制動器組件都示出為通過本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座安裝在車軸上，其示出了一對安裝座組件，每個安裝座組件示出為附接到一對套筒中相應的一個，並且每個套筒都示出為繞車軸設置且經由凹陷部機械地緊固到車軸，以形成制動器系統部件車軸安裝座；圖3B為與圖3A類似的放大局部前透視圖，但是還示出了在成對的套筒中形成的凹陷部；圖3C為與圖3B類似的多倍放大局部前透視圖，但是移除了制動器組件；圖3D為圖3C的放大局部前正視圖；圖3E為圖3C的放大局部俯視正視圖；以及圖3F為圖3E所示的制動器系統部件車軸安裝座之一的車軸和套筒的剖面圖，並且還示出了在套筒和車軸中形成的凹陷部。在整個附圖中，類似的附圖標號涉及類似的部分。
具體實施例方式現有技術的用於重載車輛的尾隨臂懸吊梁型空氣懸掛式車軸/懸架系統總體上用10表示，在圖1中示出，並且現在將被描述。因為車軸/懸架系統10包括大致彼此成鏡像的一對懸架組件14，所以為了清楚起見，以下將僅僅描述一個懸架組件。懸架組件14經由尾隨臂懸吊梁42樞轉地連接到吊架41。更具體地，尾隨臂梁42包括前端部20,該前端部20具有襯套組件46,該襯套組件46包括本領域中眾所周知的襯套、樞轉螺栓和墊圈，以方便梁到吊架41的樞轉連接。梁42還包括後端部26，該後端部26經由一對U形螺栓39 (僅僅示出一個)剛性地附接到橫向延伸的車軸7，該U形螺栓39繞車軸設置並且經由螺母50緊固到U形螺栓託架44，U形螺栓託架44繼而安裝在梁42上。懸架組件14還包括空氣彈簧43，空氣彈簧43安裝在梁42的後端部26和主構件(未示出)上，並且在梁42的後端部26和主構件之間延伸。吸震器6以本領域眾所周知的方式安裝在梁42和主構件(未示出)之間。為了相對完整起見，制動器組件28示出為安裝在現有技術的懸架組件14上。更具體地，制動器組件28包括制動器腔室27、活塞29、間隙調節器45和S形凸輪組件37。S形凸輪組件37包括S形凸輪36，該S形凸輪36附接到橫向延伸的凸輪軸38的外側端部。凸輪軸38在其各個端部處被支撐。更具體地，凸輪軸38的外側端部由制動器三角架和軸承(未示出)支撐。凸輪軸38的內側端部由凸輪軸託架47支撐，凸輪軸託架47上安裝有軸承37A。從而，凸輪軸38可旋轉地安裝在制動器三角架軸承和凸輪軸託架軸承37A中，以用於使制動器蹄(未示出)移動而靠著相應車輛車輪(未示出)的制動器鼓，以便在操作期間使車輛減速。凸輪軸託架47經由焊接點49直接附接到車軸7，並且為S形凸輪組件37的內側端部提供穩定性，繼而為制動器組件28提供穩定性。制動器腔室27經由制動器腔室託架51安裝在車軸7上，制動器腔室託架51經由焊接點53類似地直接焊接到車軸。制動器腔室託架51和凸輪軸託架47直接焊接到車軸7可能潛在地在車軸中產生顯著的應力梯級和局部機械特性改變，如大致本領域中眾所周知的。車軸7中的這些應力梯級和局部機械特性改變繼而可能降低車軸的預期壽命和耐久性。這些可能的問題被以下詳細描述的本發明的制動器系統部件車軸安裝座解決。本發 明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座在圖2A中總體上以205示出，結合在車軸上，該車軸通常用於如上詳細所述的包括一對制動器組件228的尾隨臂空氣懸掛式懸吊梁型車軸/懸架系統。將結合制動器組件228描述第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205，制動器組件228包括採用凸輪管託架237A的凸輪軸支撐/封裝組件237。以下所述和附圖所示的凸輪軸支撐/封裝組件237為美國專利N0.6，240，806的主題。以下所述和附圖所示的凸輪管託架237A為美國專利N0.7，537，224的主題。應當理解，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205也可以用於其它類型的制動器組件，包括如上所述的圖1所示的制動器組件28。因為制動器組件228大致彼此相同，為了清楚和簡明起見，以下將僅僅詳細描述一個制動器組件。額外參考圖2B，制動器組件228包括活塞229，該活塞229在其一個端部處操作地連接到制動器腔室227，並且在其另一個端部處操作地連接到間隙調節器245，如本領域中眾所周知的。從凸輪管236的內側端部延伸出的橫向延伸的凸輪軸(未示出)的內側端部操作地連接到間隙調節器245。凸輪管236為凸輪軸支撐/封裝組件237的部件之一。凸輪管236具有外側和內側襯套和密封件(未示出)，該密封件分別摩擦配合在其外側和內側端部中。凸輪軸可旋轉地安裝在凸輪管236的外側和內側襯套中，並且完全穿過該外側和內側襯套。凸輪軸的外側端部(未示出)固定不動地附接到S形凸輪239，從而S形凸輪被暴露，並且定位成與凸輪管外側端部相鄰。S形凸輪239使制動器蹄(未示出)移動而靠著相應車輛車輪(未示出)的制動器鼓，以便在操作期間使車輛減速。凸輪管236的外側端部由制動器三角架238捕集，該制動器三角架238安裝在車軸207的外側端部上。制動器三角架238使凸輪管236的外側端部穩定，並且由此也使凸輪軸支撐/封裝組件237的外側端部穩定。凸輪管託架237A繞凸輪管236的內側端部設置，並且固定不動地安裝在本發明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205上，如將在以下詳細描述的。凸輪管託架237A結合第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205，使凸輪管236的內側端部穩定，且由此使凸輪軸支撐/封裝組件237的內側端部穩定，並且防止凸輪軸支撐/封裝組件在車輛操作期間旋轉。根據本發明的主要特徵之一且額外參考圖2C-2F，本發明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205包括安裝座組件208和套筒231。安裝座組件208在安裝座組件和套筒之間的聯結部CW處通過焊接點剛性地附接到套筒231。安裝座組件208包括一體地形成的凸輪託架203和制動器腔室託架204。凸輪託架203形成有大開口 290。四個額外的小開口 291形成於凸輪託架203中，與大開口 290相鄰且圍繞大開口 290。凸輪管託架237A (凸輪管238的內側端部通過該凸輪管託架237A設置)通過緊固件293安裝在凸輪託架203上的開口 290中，緊固件293穿過在凸輪管託架(未示出)中形成的開口和在凸輪託架中形成的對準的小開口 291。這樣，凸輪軸支撐/封裝組件237由安裝座組件凸輪託架203穩定。長形開口 292在大開口 290下方形成在凸輪託架203中，用作用於間隙調節器245上的自動調節機構(未示出)的引導件。安裝座組件制動器腔室託架204形成有大的長形開口 294，活塞229穿過該大的長形開口 294。在制動器腔室託架204中、在大的長形開口 294的內側和外側形成有成對的小開口 295。一對制動器腔室緊固件296中的每一個都穿過制動器腔室託架204的成對的開口 295中相應地選擇的一個而設置，以將制動器腔室227固定到制動器腔室。具體參考圖2F並且根據本發明的主要特徵之一，套筒231繞車軸207設置，並且每個都分別形成有成對的匹配的凹陷部286和288。更具體地，八對匹配的凹陷部286、288繞套筒231和車軸207的周圍形成偏移或錯開的排。每對匹配的凹陷部286、288彼此接合，並且用作套筒231和車軸207之間的機械接頭或鎖定件。應當理解，至少一對匹配的凹陷部是必要的，以便本發明的制動器系統部件車軸安裝座205正確地起作用，但是在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，也可以採用從一對到七對以及多於八對匹配的凹陷部。此外，八對匹配的凹陷部286、288中的至少一對呈現充分的接觸，以消除套筒231和車軸207之間的焊接點。應當理解，套筒231和車軸207之間的機械鎖定件大致防止套筒和車軸相對於彼此進行旋轉和側向運動。

套筒231為大致矩形的平的金屬片，該金屬片繞車軸207以本領域中眾所周知的方式形成。焊接點(未示出)沿著套筒231的接縫(未示出)的邊緣設置，以便繞車軸207設置套筒。應當理解，套筒231也可以由管形成，該管具有的內徑等於或稍大於車軸207的外徑。在該例子中，套筒231被切割成一定尺寸，然後滑動配合到車軸207的端部上。可任選地，套筒231通過本領域中眾所周知的鍛造裝置鍛造、擠壓或捲曲到車軸207上，以便在套筒和車軸之間形成充分的接觸。八對匹配的凹陷部286和288分別通過壓機塑性地形成在套筒231和車軸207中。更具體地，套筒231和車軸207放置在具有銷(未示出)的壓機(未示出)中，從而銷被壓機壓到套筒和車軸的外表面中，然後縮回，由此分別在套筒和車軸中形成每對匹配的凹陷部286，288。更具體地，第一對匹配的凹陷部286、288同時分別形成在套筒231和車軸207中。然後第二對匹配的凹陷部286、288同時分別形成在套筒231和車軸207中，一直到所有八對匹配的凹陷部已經形成在套筒和車軸中。車軸207以本領域中大致眾所周知的方式支撐，使得車軸在凹陷部形成期間不會伸縮。在凹陷部286、288已經分別形成在套筒231和車軸207中之後，安裝座組件208附接到套筒231的外表面。更具體地，焊接點(未示出)沿著套筒231和安裝座組件208的外表面之間的聯結部CW擱置。這樣，在不需要焊接車軸207的情況下，形成本發明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205。或者，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，安裝座組件208可以在形成凹陷部286、288之前附接到套筒231的外表面。如上所述，在本發明的制動器系統部件車軸安裝座205的詳細說明中，制動器系統部件車軸安裝座形成套筒231與車軸207的機械鎖定和充分的接觸，而沒有焊接點或額外的機械緊固件。更具體地，本發明的制動器系統部件車軸安裝座205分別在套筒231和車軸207的八對匹配的凹陷部286、288中的至少一對(優選所有)之間形成充分的接觸，以提供套筒與車軸的連接件的耐久性和強度。優選地，該接觸分別在套筒231和車軸207的凹陷部286、288處產生預加載或壓縮。因為套筒231由與用來形成車軸207的材料不同的材料形成，所以套筒呈現較大的塑形變形，而車軸呈現較大的彈性變形。因此，在凹陷部形成過程期間，車軸207的回彈性比套筒231更大，這有助於在套筒和車軸之間產生充分的接觸。應當理解，分別通過套筒231和車軸207的匹配凹陷部286、288呈現的預加載或壓縮的程度取決於用來形成套筒和車軸的材料的屈服強度以及套筒和車軸的相對厚度。因此，通過改變用於套筒231和車軸207的材料的類型並且改變每個的厚度，制動器系統部件車軸安裝座205可以被調諧以在凹陷部286、288處產生增大的或減小的預加載或壓縮，從而優化制動器系統部件車軸安裝座的充分接觸。由於形成過程而優選地分別在套筒231和車軸207的八對匹配的凹陷部286、288中至少一對處產生殘餘應力。這些殘餘應力還有助於產生充分的接觸，並且反應在重載車輛操作期間制動器組件遇到的載荷。如上所述，鍛造也可以有助於套筒與車軸連接件處的充分接觸。還可以想到，在形成凹陷部286、288之前，粘合劑可以任選地施加到套筒231的內表面或者施加到套筒-車軸交界部處的車軸207的外表面。因為本發明的制動器系統部件車軸安裝座205消除了直接在車軸207上的焊接點以及由於該焊接點而出現的應力梯級和局部機械特性改變，所以可以提高車軸的耐久性。

可以想到，在不改變本發明的整體概念的情況下，凹陷部286、288也可以採用其它形狀和布置。還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，還可以採用凹陷部286、288的變型形式，例如大致六邊形的平的凹陷部(未示出)。結合本發明，也可以想到和利用凹陷部286、288的其它形狀、尺寸和數量。形成制動器系統部件車軸安裝座205的方式消除了與分別在套筒231和車軸207中形成的凹陷部286、288的對準有關的公差問題，原因在於匹配的各對凹陷部中的每一對都同時形成在套筒和車軸中。應當理解，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205可以與其它制動器組件結合使用，例如如圖1所示和以上詳細描述的制動器組件28，或者通常利用託架、焊接點等將制動器系統部件安裝在車軸上的制動器組件。本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座在圖3A中總體上以305示出，結合在車軸上，該車軸通常用於如上詳細所述的包括一對制動器組件328的尾隨臂空氣懸掛式懸吊梁型車軸/懸架系統。將結合制動器組件328描述第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305，制動器組件328包括採用凸輪管託架337A的凸輪軸支撐/封裝組件337。以下所述和附圖所示的凸輪軸支撐/封裝組件337為美國專利N0.6，240，806的主題。以下所述和附圖所示的凸輪管託架337A為美國專利N0.7，537，224的主題。應當理解，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，第一優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305也可以用於其它類型的制動器組件，包括如上所述的圖1所示的制動器組件
28。因為制動器組件328大致彼此相同，為了清楚和簡明起見，以下將僅僅詳細描述一個制動器組件。額外參考圖3B，制動器組件328包括活塞329，該活塞329在其一個端部處操作地連接到制動器腔室327，並且在其另一個端部處操作地連接到間隙調節器345，如本領域中眾所周知的。從凸輪管336的內側端部延伸出的橫向延伸的凸輪軸(未示出)的內側端部操作地連接到間隙調節器345。凸輪管336為凸輪軸支撐/封裝組件337的部件之一。凸輪管336具有外側和內側襯套和密封件(未示出)，該密封件分別摩擦配合在其外側和內側端部中。凸輪軸可旋轉地安裝在凸輪管336的外側和內側襯套中，並且完全穿過該外側和內側襯套。凸輪軸的外側端部(未示出)固定不動地附接到S形凸輪339，從而S形凸輪被暴露，並且定位成與凸輪管外側端部相鄰。S形凸輪339使制動器蹄(未示出)移動而靠著相應車輛車輪(未示出)的制動器鼓，以便在操作期間使車輛減速。凸輪管336的外側端部由制動器三角架338捕集，該制動器三角架338安裝在車軸307的外側端部上。制動器三角架338使凸輪管336的外側端部穩定，並且由此也使凸輪軸支撐/封裝組件337的外側端部穩定。凸輪管託架337A繞凸輪管336的內側端部設置，並且固定不動地安裝在本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305上，如將在以下詳細描述的。凸輪管託架337A結合第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305，使凸輪管336的內側端部穩定，且由此使凸輪軸支撐/封裝組件337的內側端部穩定，並且防止凸輪軸支撐/封裝組件在車輛操作期間旋轉。根據本發明的主要特徵之一且額外參考圖3C-3F，本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305包括安裝座組件308和套筒331。安裝座組件308在安裝座組件和套筒之間的聯結部CW處通過焊接點剛性地附接到套筒331。安裝座組件308包括與制動器腔室託架304間隔開的凸輪託架303。凸輪託架303形成有大開口 390。四個額外的小開口 391形成於凸輪託架303中，與大開口 390相鄰且圍繞大開口 390。凸輪管託架337A (凸輪管338的內側端部通過該凸輪管託架337A設置)通過緊固件393安裝在凸輪託架303上的開口 390中，緊固件393穿過在凸輪管託架(未示出)中形成的開口和在凸輪託架中形成的對準的小開口 391。這樣，凸輪軸支撐/封裝組件337由安裝座組件凸輪託架303穩定。長形開口 392在大開口 390下方形成在凸輪託架303中，用作用於間隙調節器245上的自動調節機構(未示出)的引導件。安裝座組件制動器腔室託架304形成有大的長形開口 394，活塞329穿過該大的長形開口 394。在制動器腔室託架304中、在大的長形開口 394的內側和外側形成有成對的小開口 395。一對制動器腔室緊固件396中的每一個都穿過制動器腔室託架304的成對的開口 395中相應地選擇的一個而設置，以將制動器腔室327固定到制動器腔室。具體參考 圖3F並且根據本發明的主要特徵之一，套筒331繞車軸307設置，並且每個都分別形成有成對的匹配的凹陷部386和388。更具體地，八對匹配的凹陷部386、388繞套筒331和車軸307的周圍形成偏移或錯開的排。每對匹配的凹陷部386、388彼此接合，並且用作套筒331和車軸307之間的機械接頭或鎖定件。應當理解，至少一對匹配的凹陷部是必要的，以便本發明的制動器系統部件車軸安裝座305正確地起作用，但是在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，也可以採用從一對到七對以及多於八對匹配的凹陷部。此外，八對匹配的凹陷部386、388中的至少一對呈現充分的接觸，以消除套筒331和車軸307之間的焊接點。應當理解，套筒331和車軸307之間的機械鎖定件大致防止套筒和車軸相對於彼此進行旋轉和側向運動。套筒331為大致矩形的平的金屬片，該金屬片繞車軸307以本領域中眾所周知的方式形成。焊接點(未示出)沿著套筒331的接縫(未示出)的邊緣設置，以便繞車軸307設置套筒。應當理解，套筒331也可以由管形成，該管具有的內徑等於或稍大於車軸307的外徑。在該例子中，套筒331被切割成一定尺寸，然後滑動配合到車軸307的端部上。可任選地，套筒331通過本領域中眾所周知的鍛造裝置鍛造、擠壓或捲曲到車軸307上，以便在套筒和車軸之間形成充分 的接觸。八對匹配的凹陷部386和388分別通過壓機塑性地形成在套筒331和車軸307中。更具體地，套筒331和車軸307放置在具有銷(未示出)的壓機(未示出)中，從而銷被壓機壓到套筒和車軸的外表面中，然後縮回，由此分別在套筒和車軸中形成每對匹配的凹陷部386、388。更具體地，第一對匹配的凹陷部386、388同時分別形成在套筒331和車軸307中。然後第二對匹配的凹陷部386、388同時分別形成在套筒331和車軸307中，一直到所有八對匹配的凹陷部已經形成在套筒和車軸中。車軸307以本領域中大致眾所周知的方式支撐，使得車軸在凹陷部形成期間不會伸縮。在凹陷部386、388已經分別形成在套筒331和車軸307中之後，包括凸輪託架303和制動器腔室託架304的安裝座組件308附接到套筒331的外表面。更具體地，焊接點(未示出)沿著套筒331與安裝座組件凸輪託架303的外表面和安裝座組件制動器腔室託架304之間的聯結部CW擱置。這樣，在不需要焊接車軸307的情況下，形成本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305。或者，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，安裝座組件凸輪託架303和安裝座組件制動器腔室託架304可以在形成凹陷部386、388之前附接到套筒331的外表面。如上所述，在本發明的制動器系統部件車軸安裝座305的詳細說明中，制動器系統部件車軸安裝座形成套筒331與車軸307的機械鎖定和充分的接觸，而沒有焊接點或額外的機械緊固件。更具體地，本發明的制動器系統部件車軸安裝座305分別在套筒331和車軸307的八對匹配的凹陷部386、388中的至少一對(優選所有)之間形成充分的接觸，以提供套筒與車軸的連接件的耐久性和強度。優選地，該接觸分別在套筒331和車軸307的凹陷部386、388處產生預加載或壓縮。因為套筒331由與用來形成車軸307的材料不同的材料形成，所以套筒呈現較大的塑形變形，而車軸呈現較大的彈性變形。因此，在凹陷部形成過程期間，車軸307的回彈性比套筒331更大，這有助於在套筒和車軸之間產生充分的接觸。應當理解，分別通過套筒331和車軸307的匹配凹陷部386、388呈現的預加載或壓縮的程度取決於用來形成套筒和車軸的材料的屈服強度以及套筒和車軸的相對厚度。因此，通過改變用於套筒331和車軸307的材料的類型並且改變每個的厚度，制動器系統部件車軸安裝座305可以被調諧以在凹陷部386、388處產生增大的或減小的預加載或壓縮，從而優化制動器系統部件車軸安裝座的充分接觸。由於形成過程而優選地分別在套筒331和車軸307的八對匹配的凹陷部386、388中至少一對處產生殘餘應力。這些殘餘應力還有助於產生充分的接觸，並且反應在重載車輛操作期間制動器組件遇到的載荷。如上所述，鍛造也可以有助於套筒與車軸連接件處的充分接觸。還可以想到，在形成凹陷部386、388之前，粘合劑可以任選地施加到套筒331的內表面或者施加到套筒-車軸交界部處的車軸307的外表面。因為本發明的制動器系統部件車軸安裝座305消除了直接在車軸307上的焊接點以及由於該焊接點而出現的應力梯級和局部機械特性改變，所以可以提高車軸的耐久性。可以想到，在不改變本發明的整體概念的情況下，凹陷部386、388也可以採用其它形狀和布置。還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，還可以採用凹陷部386、388的變型形式，例如大致六邊形的平的凹陷部(未示出)。結合本發明，也可以想到和利用凹陷部386、388的其它形狀、尺寸和數量。形成制動器系統部件車軸安裝座305的方式消除了與分別在套筒331和車軸307中形成的凹陷部386、388的對準有關的公差問題，原因在於匹配的各對凹陷部中的每一對都同時形成在套筒和車軸中。應當理解，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的第二優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座305可以與其它制動器組件結合使用，例如如圖1所示和以上詳細描述的制動器組件28，或者通常利用託架、焊接點等將制動器系統部件安裝在車軸上的制動器組件。本發明的制動器系統部件車軸安裝座205、305克服了與現有技術的制動器安裝座相關的各種類型的可能的問題，由於託架47和51或其它類似功能結構直接焊接到車軸7，使得該現有技術的制動器安裝座可能潛在地在車軸中產生顯著的應力梯級和局部機械特性改變，如本領域中大致眾所周知的。這些應力梯級和局部機械特性改變繼而可能降低車軸7的預期壽命。通過分別消除制動器系 統部件安 裝座託架203、303、204、304和車軸207、307之間的所有焊接點，並且由此產生機械鎖定，該機械鎖定消除了由上述焊接點引起的車軸中的所有應力梯級和局部機械特性改變，本發明的制動器系統部件車軸安裝座205、305克服了與現有技術的制動器系統部件安裝座相關的可能的問題。此外，通過消除車軸上直接的焊接點，由此增加車軸的預期壽命和耐久性，本發明的制動器系統部件車軸安裝座205、305增加了車軸207、307的耐久性。還可能的是，通過直接消除車軸207、307上的焊接點以及隨這樣的焊接點出現的應力梯級和局部機械特性改變，能夠針對某些應用減小車軸的厚度，由此能夠節省車軸/懸架系統的重量。此外，本發明的制動器系統部件車軸安裝座205、305形成安裝座組件和套筒與車軸的機械鎖定，而沒有焊接點或額外的機械緊固件。更具體地，本發明的制動器系統部件車軸安裝座205、305大致防止車軸和套筒相對於彼此的旋轉和側向運動，並且還分別在套筒和車軸的成對的匹配的凹陷部中的至少一對(優選所有)之間形成充分的接觸，以提供與車軸的連接件的耐久性和強度。優選地，充分的接觸分別在形成於套筒和車軸中的成對的匹配的凹陷部中的至少一對(優選所有)中形成預加載或壓縮。因為套筒由與用來形成車軸的材料不同的材料形成，所以套筒呈現較大的塑形變形，而車軸呈現較大的彈性變形。因此，在凹陷部形成過程期間，車軸的回彈性比套筒更大，這有助於在套筒和車軸之間產生充分的接觸。應當理解，分別通過套筒 和車軸的凹陷部呈現的預加載或壓縮的程度取決於用來形成套筒和車軸的材料的屈服強度以及套筒和車軸的相對厚度。因此，通過改變用於套筒和車軸的材料的類型並且改變每個的厚度，制動器系統部件車軸安裝座205、305可以被調諧以在凹陷部處產生增大的或減小的預加載或壓縮，從而優化套筒與車軸連接件的充分接觸。由於形成過程而優選地分別在套筒和車軸的成對的匹配的凹陷部處產生殘餘應力。這些殘餘應力還有助於產生充分的接觸，並且反應在重載車輛操作期間制動器組件遇到的載荷。在某些實施例中，如上所述，鍛造也可以有助於套筒與車軸連接件處的充分接觸。形成制動器系統部件車軸安裝座205、305的方式消除了與在套筒和車軸中形成的成對的匹配的凹陷部的對準有關的公差問題，原因在於匹配的各對凹陷部中的每一對都同時形成在套筒和車軸中。可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以用在具有一個或不止一個軸的卡車、牽引車拖車或重載車輛上。還可以想到，在不改變本發明的整體概念的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以與具有可動或不可動的框架或子框架的車輛結合使用。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以用在本領域技術人員已知的所有類型的空氣懸掛式引導和/或尾隨臂梁型車橋/懸架系統設計中。例如，本發明能夠應用於具有由不同於鋼的材料製成的梁或臂的車軸/懸架系統，例如鋁、其它金屬、金屬合金、複合物、和/或它們的組合。還可以想到，在不改變本發明的整體概念的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以用於具有懸吊/頂部安裝構造或懸掛/底部安裝構造的車橋/ 懸架系統。本發明還能夠應用於具有與本文所示和所述不同的設計和/或構造的梁或臂的車軸/懸架系統，例如實心梁、外殼型梁、桁架結構、交叉板、彈簧梁和平行板。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以與具有變化的壁厚、不同形狀以及由不同材料形成或構造而成的車軸和套筒結合使用。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以利用具有大致矩形的平的形狀的套筒形成，其中套筒繞車軸形成，並且套筒的端部通過互鎖突出部或其它這樣的機械鎖定裝置繞車軸彼此機械地鎖定。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以形成有成對的套筒232、331，如圖2C和3C所示，或者它們可以形成有單個套筒或多個套筒，例如三個、四個或更多個套筒。還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以與許多類型的空氣懸掛式剛性梁型車橋/懸架系統結合使用，包括使用U形螺栓、U形螺栓託架/軸座和類似物的系統。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305可以用於其它類型的車軸/懸架系統，例如中間提升、拖車四彈簧或串聯車軸/懸架系統，或者使用片簧的那些車軸/懸架系統。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，分別形成在套筒231、331和車軸207、307中的凹陷部286、288、386、388可以為圓形、長形或橢圓形，可以為成對地在一起的圓形，或者可以為其它形狀、尺寸和布置，包括上述例子中一個或多個的組合。還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，分別形成在套筒231、331和車軸207、307中的凹陷部286、288、386、388，可以每次形成匹配的一對、每次形成匹配的不止一對，或者甚至一次形成所有的凹陷部。甚至還可以想到，在不改變本發明的整體概念或操作的情況下，本發明的優選實施例的制動器系統部件車軸安裝座205、305的套筒231、331和車軸207、307可以同時進行鍛造且形成有凹陷部286、288、386、388。因此，制動器系統部件車軸安裝座被簡化，提供了有效的、安全的、廉價的且高效的結構和方法，其能夠實現所有列舉的目標，以消除現有技術的制動器系統安裝座所遇到的困難，並且解決本領域中的問題且獲得新的結果。在前述說明中，某些術語已經簡潔、清楚和可理解地使用；但是對其沒有施加超過現有技術的要求的非必要限制，原因是這些術語用於說明性的目的並且具有寬泛的意義。此外，發明的說明和圖示是藉助於實例，本發明的範圍並不限於所示和所述的確切細節。現在已經說明了本發明的特徵、公開和原理，使用和安裝本發明的制動器系統部件車軸安裝座的方式，構造、布置和方法步驟的特性，以及所獲得的優點、新的和有用的結果；所附的權利要 求中描述了新的和有用的結構、裝置、元件、布置、方法、部件和組合。
權利要求
1.一種用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其包括: a)車軸，所述車軸形成有至少一個車軸凹陷部； b)套筒，所述套筒形成有至少一個套筒凹陷部，所述套筒繞所述車軸設置，所述至少一個車軸凹陷部匹配地接合所述至少一個套筒凹陷部，以形成用於將所述套筒附接到所述車軸的成對的匹配的凹陷部；以及 c)安裝座組件，所述安裝座組件剛性地附接到所述套筒，以用於安裝所述車軸/懸架系統的制動器組件。
2.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述成對的匹配的凹陷部使所述套筒凹陷部和所述車軸凹陷部之間具有預加載或壓縮。
3.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述至少一個套筒凹陷部包括八個套筒凹陷部，並且所述至少一個車軸凹陷部包括八個車軸凹陷部，所述八個套筒凹陷部中的每一個都與所述八個車軸凹陷部中相應的一個匹配地接合，以形成八對匹配的凹陷部。
4.根據權利要求3所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述八對匹配的凹陷部繞所述套筒和所述車軸間隔開。
5.根據權利要求3所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述八對匹配的凹陷部以兩排的形式繞所述套筒和所述車軸間隔開。
6.根據權利要求3所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述八對匹配的凹陷部以兩個錯開排的形式繞所述套筒和所述車軸間隔開。
7.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述套筒被鍛造、擠壓或捲曲到所述車軸上。
8.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中所述至少一個套筒凹陷部和所述至少一個車軸凹陷部的形狀選自包括圓形和長形的組。
9.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其中在所述套筒和所述車軸之間施加有粘合劑。
10.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，所述安裝座組件還包括一體地形成的凸輪託架和制動器腔室託架。
11.根據權利要求1所述的用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，所述安裝座組件還包括與制動器腔室託架間隔開的凸輪託架。
12.—種形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其包括以下步驟: a)提供車軸； b)繞所述車軸設置套筒； c)在所述套筒和所述車軸中同時形成至少一對匹配的凹陷部，以將所述套筒附接到所述車軸；以及 d)將安裝座組件剛性地附接到所述套筒，以用於安裝所述車軸/懸架系統的制動器組件。
13.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其還包括:在所述套筒繞所述車軸設置之後，將所述套筒鍛造、擠壓或捲曲到所述車軸。
14.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其中所述至少一對匹配的凹陷部大致繞所述套筒和所述車軸間隔開。
15.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其中所述至少一對匹配的凹陷部中的每一對的形狀選自包括圓形和長形的組。
16.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，所述套筒具有的材料塑性與所述車軸的材料塑性不同，其中所述至少一對匹配的凹陷部形成無焊接機械鎖定件，並且使凹陷部之間具有預加載或壓縮。
17.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其中在將所述套筒設置到所述車軸上之前，將粘合劑施加到所述套筒。
18.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其中在將所述套筒設置到所述車軸上之前，將粘合劑施加到所述車軸。
19.根據權利要求12所 述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其中所述至少一對匹配的凹陷部包括八對匹配的凹陷部。
20.根據權利要求12所述的形成用於車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座的方法，其還包括:在所述套筒繞所述車軸設置之後，將所述套筒鍛造、擠壓或捲曲到所述車軸。
全文摘要
本發明涉及用於車輛車軸/懸架系統的制動器系統部件車軸安裝座，其包括車軸，該車軸中形成有至少一個凹陷部。套筒形成有至少一個凹陷部並且繞車軸設置，從而車軸凹陷部和套筒凹陷部彼此匹配地接合，以形成成對的匹配的凹陷部。制動器安裝座組件剛性地附接到套筒。本發明還涉及形成制動器系統部件車軸安裝座的方法，其包括提供車軸以及繞車軸設置套筒。至少一對匹配的凹陷部同時形成在車軸和套筒中。制動器安裝座組件剛性地附接到套筒。
文檔編號B60G9/00GK103249579SQ201180047104
公開日2013年8月14日 申請日期2011年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者R·S·富爾頓, A·維斯特內奇, D·魯巴爾斯基, M·基勒, P·皮爾斯 申請人:亨德裡克森美國有限責任公司