專利名稱：整體式懸架組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將接地車輪安裝到車架的車輛懸架系統(tǒng)，更特別 地，涉及具有整體式構(gòu)造的車輛懸架。
背景技術(shù)：
授予Bird的美國(guó)專利3547215 ( 1970年12月15日公開)披露了 一種縱臂式懸架，其中方形車軸焊接到支架，支架又固定到車輛懸架 結(jié)構(gòu)的縱臂。將車軸固定到支架的焊接部通常形成在車軸側(cè)的中點(diǎn)， 在那里，垂直彎矩應(yīng)力是中性的。然而，這些區(qū)域是高扭轉(zhuǎn)負(fù)載的區(qū) 域，所述高扭轉(zhuǎn)負(fù)栽由制動(dòng)轉(zhuǎn)矩、車輛側(cè)傾和對(duì)角車軸(車輪)偏離 產(chǎn)生。在車軸中點(diǎn)的焊接可能產(chǎn)生弱化的點(diǎn)，裂縫可能從該弱化的點(diǎn) 開始。此外，大量部件和與這種構(gòu)造相關(guān)的相關(guān)焊接可能在制造過(guò)程 中引起困難，從而導(dǎo)致組件的成本增加。
授予Pierce等人的美國(guó)專利4693486 ( 1987年9月15日公開) 披露了一種縱臂式懸架，其中車軸通過(guò)部分地包圍車軸的外罩板固定 到縱臂， 一螺栓包含車軸周圍的外罩板以使得外罩板支撐并加強(qiáng)車軸， 圓形塞焊部位于外罩板中的圓形孔口中的車軸上以將外罩板裝到車軸 上。
授予Pierce的美國(guó)專利5116075 ( 1992年5月26日公開)披露
了 一種縱臂式懸架，其中外罩板通過(guò)機(jī)械加壓安裝到車軸而不是焊接 到車軸，當(dāng)通過(guò)螺栓將外罩板壓靠在車軸上時(shí)，安裝到外罩板端部的 多個(gè)襯板向方形車軸的角部施加壓力。
各種其他的縱臂式懸架方案也已經(jīng)得到利用，公知的縱臂式懸架
組件可以包括各種單獨(dú)的部件、支架等等，它們焊接在一起形成最終 組件。較大數(shù)量的部件和相關(guān)的焊接或其他緊固布置可能使制造過(guò)程 變復(fù)雜，增加了懸架組件的復(fù)雜性和成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是一種車輛懸架系統(tǒng)，其包括一對(duì)縱臂，每個(gè) 縱臂都具有主體部，主體部在前部具有用于將縱臂可樞轉(zhuǎn)地安裝到車 架的樞轉(zhuǎn)部，每個(gè)縱臂還包括一與主體部整體地形成的后部，每個(gè)后 部都具有一整體的、向內(nèi)延伸的車軸連接部和一整體的、向外延伸的 心軸部。車輛懸架系統(tǒng)還包括細(xì)長(zhǎng)的中央車軸元件，其相對(duì)兩端剛性 地連接到縱臂的車軸連接部以使縱臂互相連接。
本發(fā)明另一個(gè)方面是一種制造整體式車軸和懸架系統(tǒng)的方法，該 方法包括鑄造第一和第二縱臂，每個(gè)縱臂都具有主體部，主體部在其
前部具有用于將縱臂可樞轉(zhuǎn)地安裝到車架的樞轉(zhuǎn)部，每個(gè)縱臂還包括 一與主體部整體地形成的后部，每個(gè)后部都具有一向內(nèi)延伸的車軸連
接部和一整體鑄造的向外延伸的心軸部。該方法包括提供一具有相對(duì)
兩端的中央車軸元件，中央車軸元件的相對(duì)兩端焊接到縱臂的車軸連接部。
本發(fā)明又一個(gè)方面是一種用于車輛懸架系統(tǒng)的縱臂，縱臂包括一 細(xì)長(zhǎng)的主體部和一后部，主體部具有前端，前端帶有一穿過(guò)其中的孔 口，該孔口形成一樞轉(zhuǎn)部，后部與主體部整體地形成且包括一整體的、 向內(nèi)延伸的車軸連接部，后部還包括一整體的向外延伸的心軸部。
參考下面的說(shuō)明書、權(quán)利要求和附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步 理解和懂得本發(fā)明的這些和其他特征、優(yōu)點(diǎn)和目標(biāo)。


圖l是本發(fā)明一個(gè)方面的整體式懸架系統(tǒng)的透視圖； 圖2是圖1的整體式懸架系統(tǒng)的透視圖3是裝在車架上的圖1的整體式懸架系統(tǒng)的部分不完整的正視
圖4是圖1的整體式懸架系統(tǒng)的一部分的不完整視圖5是沿圖4的線V-V獲得的橫截面圖； 圖5A是圖5的方案的替換實(shí)施例的橫截面圖； 圖6是本發(fā)明的整體式縱臂的剖視圖；和 圖7是圖6的縱臂的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
為了這里描述的目的，術(shù)語(yǔ)"上"、"下"、"右"、"左"、"后"、"前"、 "垂直"、"水平"及其派生詞與如圖1中定向的發(fā)明相關(guān)，然而，應(yīng)該 懂得，除了清楚地規(guī)定的場(chǎng)合之外，本發(fā)明可以呈現(xiàn)各種可選的方位 和步驟順序。還應(yīng)該懂得，附圖中所示的和下面的說(shuō)明書中所描述的 具體裝置和工藝只是在所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明概念的示范性實(shí) 施例，因此，與這里披露的實(shí)施例相關(guān)的具體尺寸和其他物理特性不 應(yīng)被看作是限制，除非權(quán)利要求另外清楚地說(shuō)明了 。
參考圖1和2，本發(fā)明的整體式懸架組件1包括第一縱臂元件2 和第二縱臂元件3。如在下面更詳細(xì)地論述的，第一和第二縱臂2和3 由鋼鑄造，并包括用于連接懸架系統(tǒng)1的其他部件的各種整體連接特 征?？v臂元件2和3彼此鏡像對(duì)稱，所以應(yīng)該懂得，除了特征的方位 之外，每個(gè)縱臂都基本上包括相同的特征?？v臂元件2和3都包括具 有I形橫截面的主體部4，縱臂2、 3的前端5包括穿過(guò)其中的孔口 6， 該孔口6形成縱臂2、 3的樞轉(zhuǎn)部。進(jìn)一步參考圖3，當(dāng)將懸架系統(tǒng)l 安裝到車架ll時(shí)，孔口6接收緊固件9，緊固件9將縱臂2、 3可樞 轉(zhuǎn)地安裝到吊架座IO,吊架座10固定到車架11。
縱臂元件2和3的后部15都包括向內(nèi)延伸部16，其牢固地連接 到中間車軸元件17。如在下面更詳細(xì)地描述的，向內(nèi)延伸部16的端 部18通過(guò)焊接部20焊接到中間車軸元件17的外端19。向內(nèi)延伸部 16在鑄造過(guò)程中與縱臂元件2和3的后部15整體地形成，縱臂2和3 的后部15都包括加強(qiáng)向內(nèi)延伸部16的整體角撐板14?？v臂2和3的 主體部4都包括水平上連接板21、水平下連接板22和垂直連接板23， 它們形成I形的橫截面。角撐板14優(yōu)選地從上連接板21和垂直連接 板23延伸到管狀的延伸部分16。
第二角撐板24 (圖1)從上連接板21和垂直連接板23向外延伸， 第二角撐板24加強(qiáng)縱臂2和3的向外延伸部25(還看圖6和7)。圓 形孔29延伸穿過(guò)向外延伸部25、后部15和向內(nèi)延伸部16,以使得部 分25和16具有基本上管狀的構(gòu)造。心軸元件26沿著焊接縫28焊接 到向外延伸部25的外端27，焊接縫28可以與在下面結(jié)合圖5A和5 更詳細(xì)描述的焊接縫基本上相同。作為選擇，心軸可以在鑄造過(guò)程中 與縱臂元件2和3整體地形成，并被進(jìn)行機(jī)械加工以提供合適的構(gòu)形， 以便安裝常規(guī)的軸承(未示出)。
車軸元件2、 3都包括整體形成的墊片30,其用來(lái)安裝波嚢式/空 氣彈簧31(圖3)，波嚢式/空氣彈簧31將負(fù)載從懸架傳遞到車架11， 角撐板32從墊片30向下延伸到連接板33，連接板33與垂直連接板 23的后部34整體地形成。
支架38包括一對(duì)用于安裝常規(guī)制動(dòng)器底板(未示出)的孔口 39, 支架38包括向后延伸部40， S形凸輪41可旋轉(zhuǎn)地安裝到向后延伸部 40。向后延伸部40在鑄造過(guò)程中與縱臂元件2和3整體地形成，并且 還為間隙調(diào)節(jié)器42提供一可樞轉(zhuǎn)的底座。支架38可以焊接到縱臂元 件2和3的向外延伸部25。作為選擇，向后延伸部可以單獨(dú)制造，然 后被焊接上。作為選擇，支架38可以與縱臂元件2和3整體地鑄造。 推桿43使間隙調(diào)節(jié)器42和制動(dòng)氣室44互相連接。在操作過(guò)程中，制 動(dòng)氣室44的動(dòng)作使推桿43沿箭頭"A，，的方向向后移動(dòng)(圖3)，從而 使間隙調(diào)節(jié)器42和S形凸輪41旋轉(zhuǎn)。S形凸輪41的旋轉(zhuǎn)以公知方式 驅(qū)動(dòng)車輛的制動(dòng)器(未示出)。制動(dòng)氣室44安裝到向下延伸的支架 47，支架47與縱臂元件2和3整體地形成。如圖4中所示，支架部分 47包括第一和笫二延伸部分47和48，每個(gè)延伸部分都包括加強(qiáng)角撐 板50。間隙51形成在向下延伸部48和49之間以給下面的推桿43提 供空隙，推桿43延伸穿過(guò)間隙51。
進(jìn)一步參考圖5，包含焊接材料63的焊接縫20可以用來(lái)使縱臂 元件2和3與中間車軸元件17A的相對(duì)兩端19牢固地互相連接。在 優(yōu)選實(shí)施例中，向內(nèi)延伸部16A具有帶圓柱形外表面55和圓柱形內(nèi)
表面56的管狀構(gòu)造。相似地，中間車軸元件17A也可以具有帶圃柱 形外表面57和圓柱形內(nèi)表面58的管狀構(gòu)造。作為選擇，取決于特定 應(yīng)用的要求，延伸部分16A和中間車軸元件17A的橫截面可以是I形 的、正方形的或其他合適的構(gòu)形?？梢杂霉膽?yīng)力分析程序如有限 元分析("FEA")使向內(nèi)延伸部16A和中間車軸元件17A的橫截面形 狀最優(yōu)化。在所示例子中，向內(nèi)延伸部16A具有形成軸肩61的環(huán)形 表面60,軸肩61鄰接中間車軸元件17A的端面62?？梢赃x擇表面58 和60的尺寸以提供壓配合。使心軸26與向外延伸部25相連的焊接縫 28也可以包括如圖5中所示的壓配合方案，或可以包括如圖5中所示 的焊縫，或其他合適的焊縫。由于向內(nèi)延伸部16A的端部18被隔開 徹底遠(yuǎn)離縱臂元件2和3的主體部4，所以能容易地接近焊接縫20, 這使得焊接器等等能用來(lái)在整個(gè)接縫20周圍焊接。
進(jìn)一步參考圖5A，在一替換實(shí)施例中，可以用焊接材料64將向 內(nèi)延伸部16焊接到中間元件17。在圖5A所示的實(shí)施例中，斜面65 和66形成在延伸部分16和元件17的端部67和68,以允許焊接材料 64透入。
本發(fā)明的整體的、單體式鑄造縱臂元件為懸架波嚢式/空氣彈簧、 制動(dòng)器和其他部件提供了大量連接特征，從而大大減少了零件的數(shù)量，
并且用來(lái)組裝懸架所需的焊接操作數(shù)量也大大減少。此外，由于使縱 臂元件與中央車軸元件互相連接的焊縫位于遠(yuǎn)離縱臂的位置，因此該 接縫的焊接操作可以通過(guò)機(jī)器人焊接器等進(jìn)行。本申請(qǐng)的懸架提供了 成本-效果合算的整體式系統(tǒng)，該系統(tǒng)減輕了與其它焊接組件有關(guān)的眾 多缺點(diǎn)。
在以上的說(shuō)明中，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行改 進(jìn)而不偏離本申請(qǐng)公開的概念。這些改進(jìn)應(yīng)當(dāng)認(rèn)為包括在下列權(quán)利要 求中，除非這些權(quán)利要求通過(guò)其語(yǔ)言特別作出另外說(shuō)明。
權(quán)利要求
1.一種整體式車輛懸架系統(tǒng)，包括一對(duì)縱臂，每個(gè)縱臂都具有主體部，主體部在其前部具有用于將所述縱臂可樞轉(zhuǎn)地安裝到車架的樞轉(zhuǎn)部，每個(gè)縱臂還包括一與所述主體部整體地形成的后部，每個(gè)后部都具有一整體的向內(nèi)延伸的車軸連接部和一整體的向外延伸的心軸部；一細(xì)長(zhǎng)的中央車軸元件，其相對(duì)兩端剛性地連接到所述縱臂的車軸連接部，所述中央車軸元件使所述縱臂互相連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 所述中央車軸元件的相對(duì)兩端焊接到所述縱臂的車軸連接部。
3. 如權(quán)利要求2所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 所述車軸連接部和所述中央車軸元件具有管狀的橫截面構(gòu)形。
4. 如權(quán)利要求3所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 所述車軸連接部和所述中央車軸元件具有圓柱形的外表面部分。
5. 如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 每個(gè)縱臂的后部都包括整體形成的墊片，所述墊片構(gòu)形成安裝空氣彈簧。
6. 如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 每個(gè)縱臂的后部都包括整體形成的向下延伸的支架，所述支架構(gòu)形成安裝車輛制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)氣室。
7. 如權(quán)利要求l所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 每個(gè)縱臂的后部都包括整體形成的、向后延伸的支架部，所述支架部形成用于安裝車輛制動(dòng)系統(tǒng)的S形凸輪的樞轉(zhuǎn)部。
8. 如權(quán)利要求1所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 每個(gè)縱臂的所述主體部都具有I形的橫截面，所述I形的橫截面垂直連接板。
9.如權(quán)利要求8所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)縱臂的后部都包括在所述主體部和所述車軸連接部之間延伸 的整體形成的角撐板。
10.如權(quán)利要求l所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 所述中央車軸元件的相對(duì)兩端具有管狀的橫截面形狀；柱形端部，和從所述圓柱形端部徑向向外延伸并鄰接所述中央車軸元 件相對(duì)端面的環(huán)形軸肩。
11. 如權(quán)利要求l所述的車輛懸架系統(tǒng)，其特征在于 所述縱臂的后部都包括整體的向前延伸部，所述向前延伸部具有一對(duì)穿過(guò)其中的垂直并列的孔口以形成制動(dòng)器支架(spider)。
12. —種制造整體式車軸和懸架系統(tǒng)的方法，該方法包括 鑄造第一和第二縱臂，每個(gè)縱臂都具有主體部，主體部在其前部具有用于將所述縱臂可樞轉(zhuǎn)地安裝到車架的樞轉(zhuǎn)部，每個(gè)縱臂還包括 一與所述主體部整體地鑄造的后部，每個(gè)后部都具有一整體鑄造的向 內(nèi)延伸的車軸連接部和一整體鑄造的向外延伸的心軸部；提供一具有相對(duì)兩端的中央車軸元件；和將所述中央車軸元件的相對(duì)兩端焊接到所述縱臂的車軸連接部。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，包括 在每個(gè)縱臂上形成整體的、向外延伸的心軸連接部；和 將心軸焊接到每個(gè)心軸連接部。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，包括 在每個(gè)縱臂的后部上形成整體的墊片；和將空氣彈簧安裝到所述墊片。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，包括 在每個(gè)縱臂上形成整體的、向下延伸的支架；和將氣動(dòng)制動(dòng)氣室安裝到每個(gè)支架。
16. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于每個(gè)縱臂由鋼制成。
17. 如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于 每個(gè)縱臂的主體部都具有I形的橫截面。
18. 如權(quán)利要求12所述的方法，包括整體地形成一角撐板，所述角撐板從所述車軸連接部向上延伸。
19. 一種用于車輛懸架系統(tǒng)的縱臂，包括一細(xì)長(zhǎng)的主體部和一后部，所述主體部具有前端，所述前端帶有 一穿過(guò)其中的孔口，該孔口形成一樞轉(zhuǎn)部，所述后部與所述主體部整 體地形成且包括一整體的向內(nèi)延伸的車軸連接部和一整體的向外延伸 的心軸部。
20. 如權(quán)利要求19所述的縱臂，包括 一整體形成的墊片，其適合安裝空氣彈簧。
21. 如權(quán)利要求19所述的縱臂，包括 一整體形成的支架，其構(gòu)形成安裝制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)氣室。
22. 如權(quán)利要求19所述的縱臂，包括 所述主體部具有I形的橫截面；所述向內(nèi)延伸的車軸連接部具有帶圓柱形外表面的管狀橫截面。
全文摘要
車輛懸架系統(tǒng)包括一對(duì)縱臂，每個(gè)縱臂都具有一主體部，在主體部的前部具有用于將縱臂可樞轉(zhuǎn)地安裝到車架的樞轉(zhuǎn)部，每個(gè)縱臂還包括一與主體部整體地形成的后部，每個(gè)后部都具有一整體的、向內(nèi)延伸的車軸連接部和一整體的、向外延伸的心軸部。車輛懸架系統(tǒng)還包括細(xì)長(zhǎng)的中央車軸元件，其相對(duì)兩端剛性地連接到縱臂的車軸連接部，中央車軸元件使縱臂互相連接。
文檔編號(hào)B60G9/00GK101184640SQ200680018488
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者W·J·?？怂?申請(qǐng)人:薩?；籼m公司