專利名稱：用于車輛、尤其用于商用車輛的車軸結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的用于車輛、尤其用于商用車輛的車 軸結(jié)構(gòu)(Achskonstruktion)。
背景技術(shù)：
通常已知與商用車輛(例如載貨車或者公交車)相關(guān)的剛性車軸(Starrachse) 的使用。這種剛性車軸連接車軸(Achse)的車輪(Rad)并且保持輪距(Spur)和外 傾(Sturz)恒定。對(duì)此，帶有雙輪胎(Zwillingsbereifung)或者十分寬的單輪胎 (Einzelbereifung)的剛性車軸為特別有利的，因?yàn)橛蓹M向力引起的車輪負(fù)荷波動(dòng)借助于 這種雙輪胎或這種寬的單輪胎而變得相對(duì)小。具體而言，這種裝有雙輪胎或?qū)挼膯屋喬サ?非轉(zhuǎn)向的(ungelenkt)剛性車軸，如其在重型商用車輛上所應(yīng)用的那樣，構(gòu)造并加工成不 帶外傾。在此，在沒有負(fù)載時(shí)右側(cè)和左側(cè)車輪平面相互平行，如在顯示現(xiàn)有技術(shù)的圖1中 示意性且示范性地示出的那樣。通過剛性車軸的負(fù)載和車輪內(nèi)的彈性裝置(Federimg)的 力傳遞(Krafteinleitung)將產(chǎn)生力矩，該力矩引起剛性車軸的車橋(Achsbrilcke)的彈 性變形并且由此引起雙輪胎的負(fù)的外傾，如在圖2中示意性地所示出的那樣。由此會(huì)導(dǎo) 致不利的車輪的滾動(dòng)性能，這種不利的車輪的滾動(dòng)性能尤其在寬輪胎或者雙輪胎的情況 下將引起車輪內(nèi)側(cè)或雙輪胎的內(nèi)車輪處的不規(guī)則的輪胎磨損(ReifenverschleiP)，這 在總體上縮短了輪胎的使用壽命。附加地，負(fù)的外傾將在軸向驅(qū)動(dòng)軸或構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)車軸 (Antriebswelle)的剛性車軸的半軸(Steckachse)的區(qū)域中產(chǎn)生彎曲交變負(fù)載。在圖3中 僅僅極其示意性地借助于雙輪胎而示意性地示出了雙輪胎的內(nèi)車輪和外車輪之間的不規(guī) 則的輪胎磨損。從文件DE 41 02 313 A1中已知了一種用于裝有雙輪胎的商用車輛的車輪懸架， 通過該車輪懸架應(yīng)解決了由于相對(duì)于道路(Fahrbahn)的外傾變化而導(dǎo)致的強(qiáng)烈的車輪負(fù) 荷波動(dòng)的問題。具體而言，對(duì)此設(shè)置成，車輪懸架具有附加的自由度，該自由度允許車輪托 架(Radtrager)在車輛橫向平面中的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)(Schwenkbewegung)，更確切地說繞著在車輛 縱向上伸延的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(Drehachse)。該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線大致在車輪的縱向中間平面中伸延并且 大致位于道路平面的高度上。車輪托架可擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)地在圓形滑軌處被引導(dǎo)，這些滑軌在曲 率中心處形成了假想的引導(dǎo)接頭(Filhrimgsgelenk)，其中，連接假想的引導(dǎo)接頭的直線為 轉(zhuǎn)動(dòng)軸線?；壷苯踊蛘咄ㄟ^引導(dǎo)控制桿(Filhrimgslenker)固定在車輛車架處，其中，車 輪托架通過弓I導(dǎo)軸承而沿著導(dǎo)軌被弓I導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容
與此相對(duì)地，本發(fā)明的目的是，提出一種備選的用于車輛、尤其商用車輛的非轉(zhuǎn)向 的剛性車軸的車軸結(jié)構(gòu)，借助于該車軸結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的輪胎使用壽命并且由此實(shí)現(xiàn)更小 的輪胎磨損。該目的利用權(quán)利要求1的特征而實(shí)現(xiàn)。對(duì)此有利的設(shè)計(jì)方案是基于權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求的對(duì)象。根據(jù)權(quán)利要求1，用于車輛、尤其用于商用車輛的車軸結(jié)構(gòu)設(shè)置成帶有非轉(zhuǎn)向 的剛性車軸。根據(jù)本發(fā)明，非轉(zhuǎn)向的剛性車軸在未安裝在車輛處且由此完全未承受負(fù)載 的狀態(tài)下如此地構(gòu)造，即，使得車輛車輪以限定的正車輪外傾角(Radsturzwinkel)而布 置在非轉(zhuǎn)向的剛性車軸處。這種預(yù)先調(diào)整的正車輪外傾角在本發(fā)明中表示為結(jié)構(gòu)外傾 (Konstruktionsturz)，并且根據(jù)尤其優(yōu)選的具體設(shè)計(jì)方案該正車輪外傾角處于大于0°至 1°的優(yōu)選角范圍內(nèi)、最優(yōu)選在大于0°至0.5°的角范圍內(nèi)。利用這種根據(jù)本發(fā)明的車軸結(jié)構(gòu)可在非轉(zhuǎn)向剛性車軸承受負(fù)載的狀態(tài)下調(diào)整限 定的外傾，例如如此地調(diào)整，即，使得在剛性車軸安裝在車輛處時(shí)以及在車輛未承受載重的 狀態(tài)下，車輛車輪仍然以正車輪外傾角而布置在車輛處。這種在本發(fā)明中表示為基本外傾 (Grimdsturz)的車輪外傾角優(yōu)選在大于0°至0.5°的優(yōu)選的角范圍內(nèi)，最優(yōu)選在大于0° 至0.3°的角范圍內(nèi)。此外，利用這種根據(jù)本發(fā)明的車軸結(jié)構(gòu)可例如預(yù)設(shè)，使在車輛的限定 的負(fù)載狀態(tài)下剛性車軸可如此地彈性變形，即，使得車輛車輪以相對(duì)于基本外傾在負(fù)車輪 外傾角的方向上改變的車輪外傾角而布置。這種改變的車輪外傾角在本發(fā)明中表示為負(fù)載 外傾(Belastungssturz) 0該負(fù)載外傾的角度值優(yōu)選在_0. 3°至0°的范圍內(nèi)。在此，例如 在最大軸負(fù)荷下，剛性車軸例如已經(jīng)具有盡管同樣優(yōu)選的僅僅小的負(fù)車輪外傾角。由此，利用這種根據(jù)本發(fā)明的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸處的正車輪外傾角的預(yù)先調(diào)整， 可以簡(jiǎn)單的方式基于更小的輪胎磨損實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的輪胎使用壽命，因?yàn)榭筛鶕?jù)車輛類型和負(fù) 載情況以簡(jiǎn)單的方式如此地預(yù)設(shè)剛性車軸的正車輪外傾角，即，使得在傳統(tǒng)的負(fù)載情況下 保證，車輛車輪以沒有外傾或以輕微正外傾或者輕微負(fù)外傾在道路面上滾動(dòng)。由此實(shí)現(xiàn)了 明顯均勻的輪胎花紋(Reifenprofil)的磨損痕跡(Verschlei ^ bild)。根據(jù)發(fā)明的解決方 案的另一優(yōu)點(diǎn)可由此看出，即，此外提供較小的滾動(dòng)阻力，這同樣導(dǎo)致更小的輪胎磨損以及 更小的燃料消耗。此外，根據(jù)發(fā)明的解決方案的另一重要優(yōu)點(diǎn)可由此看出，即，相比于在之前所指出 的現(xiàn)有技術(shù)中的情況，結(jié)合被驅(qū)動(dòng)的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)軸或半軸的明顯更小的 彎曲交變負(fù)載。此外，尤其結(jié)合由寬輪胎或雙輪胎形成的輪胎來顯示根據(jù)發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。尤其結(jié)合 這種輪胎在此實(shí)現(xiàn)輪胎處的輪胎磨損的減少和均勻化。根據(jù)一特別優(yōu)選的具體設(shè)計(jì)方案設(shè)置成，為了構(gòu)造正車輪外傾角，非轉(zhuǎn)向的剛性 車軸構(gòu)造成帶有這樣的車橋，即，該車橋在剛性車軸未承受負(fù)載的狀態(tài)下將車輛車輪預(yù)緊 (vorsparmen)、尤其彈性地預(yù)緊到所述結(jié)構(gòu)外傾中。例如就此而言可設(shè)置，為了構(gòu)造正車輪 外傾角，非轉(zhuǎn)向的剛性車軸的車橋如此地設(shè)計(jì)，尤其被如此地拱起(bombieren)，即，使得相 對(duì)的車輛車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線在限定的、尤其中間的車橋區(qū)域中彼此相交并且彼此之間包夾大 于0°的角。備選地或者附加地，剛性車軸側(cè)邊的車輪軸承座(Radlagersitz)可如此地加 工，即，使得車輪軸承座相應(yīng)于限定的車輪外傾角相對(duì)于水平線傾斜。此外，利用權(quán)利要求12要求保護(hù)了用于制造車軸結(jié)構(gòu)的方法，借助于該方法可制 造帶有上文所提及的優(yōu)點(diǎn)的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸。


下面借助于附圖進(jìn)一步解釋本發(fā)明。其中圖1示意性地顯示了在無負(fù)載狀態(tài)下的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸，圖2示意性地顯示了在負(fù)載狀態(tài)下以及在行駛運(yùn)行下的根據(jù)圖1的現(xiàn)有技術(shù)的非 轉(zhuǎn)向的剛性車軸，圖3示意性地顯示了帶有不均勻的輪胎磨損的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的雙輪胎，圖4示意性地顯示了在無負(fù)載狀態(tài)下的根據(jù)發(fā)明的車軸結(jié)構(gòu)，以及圖5示意性地顯示了在負(fù)載狀態(tài)下的根據(jù)圖4的根據(jù)本發(fā)明的車軸結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式在圖4中示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸1，該剛性車軸如此地 加工，即，使得在此相應(yīng)地由雙輪胎形成的左側(cè)和右側(cè)車輛車輪2，3以正車輪外傾角(￡ > 0)而布置在剛性車軸1處。為了構(gòu)造正車輪外傾角，此處示范性地使剛性車軸1的車橋4如此地拱起 (即基于投影面(Bildebene)向上成拱形)，S卩，使得相對(duì)的車輪2，3的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線 (Raddrehachse)5，6在中間的車橋區(qū)域7中彼此相交并且相應(yīng)地彼此之間包夾大于0°的 角。對(duì)此備選地或者附加地可設(shè)置成(但未示出)，如此地加工剛性車軸側(cè)邊的車輪軸承 座，即，使得車輪軸承座相應(yīng)于所限定的車輪外傾角相對(duì)于水平線傾斜。如果此時(shí)車輛和由此剛性車軸1相應(yīng)于向下指向的力箭頭F而受到負(fù)載，則使得 根據(jù)發(fā)明的剛性車軸1如此地彈性變形，即，使得車輛車輪以相對(duì)于示出未承受負(fù)載的基 本狀態(tài)的圖4的正車輪外傾角減小的且在負(fù)的車輪外傾角的方向上改變的車輪外傾角而 布置。僅純粹示范性地，在圖5的示圖中選擇車輪外傾角￡ =0°。如從圖5的示意性的圖示中可進(jìn)一步看出的那樣，那么在這種情況下裝有雙輪胎 的車輪2，3在道路路面8上如此地滾動(dòng)，即，在裝有雙輪胎的車輛車輪的兩個(gè)輪胎處出現(xiàn)均 勻的磨損，由此實(shí)現(xiàn)了更長(zhǎng)的輪胎使用壽命和更小的輪胎磨損。
權(quán)利要求
一種用于車輛、尤其用于商用車輛的車軸結(jié)構(gòu)，所述車軸結(jié)構(gòu)帶有直接或間接承載車輛車輪的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸，其特征在于，所述非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)如此地構(gòu)造，即，使得在所述剛性車軸(1)未承受負(fù)載的情況下，所述車輛車輪(2，3)以正車輪外傾角(結(jié)構(gòu)外傾)而布置在所述剛性車軸(1)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)外傾由大于0°至Γ的正 車輪外傾角、最優(yōu)選地由大于0°至0.5°的正車輪外傾角而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，在車輛未承受載重的情況下，安 裝在車輛處的所述非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)如此地彈性變形，即，使得所述車輛車輪(2，3)以 相對(duì)于所述結(jié)構(gòu)外傾較小的、但仍然正車輪外傾角(基本外傾)而布置在所述非轉(zhuǎn)向的剛 性車軸⑴處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基本外傾由大于0°至0.5°的 正車輪外傾角、最優(yōu)選地由大于0°至0.3°的正車輪外傾角而形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)在車 輛的預(yù)設(shè)的限定的負(fù)載狀態(tài)下、尤其在最大允許的車輛載重的情況下如此地彈性變形，即， 使得所述車輛車輪(2，3)以相對(duì)于所述基本外傾在負(fù)車輪外傾角的方向上改變的車輪外 傾角(負(fù)載外傾)而布置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述負(fù)載外傾由-0.3°至0°的車輪 外傾角而形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，為了構(gòu)造正車輪外傾 角，所述非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)構(gòu)造成帶有這樣的車橋(4)，即，所述車橋(4)在所述剛性車 軸(1)未承受負(fù)載的狀態(tài)下將所述車輛車輪(2，3)預(yù)緊、尤其彈性地預(yù)緊到所述結(jié)構(gòu)外傾中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，為了構(gòu)造正車輪外傾角，所述非轉(zhuǎn)向 的剛性車軸(1)的車橋(4)被如此地設(shè)計(jì)、尤其被如此地拱起，即，使得相對(duì)的車輛車輪(2， 3)的車輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(5，6)在限定的尤其中間的車橋區(qū)域(7)中彼此相交，并且彼此之間包 夾大于0°的角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，剛性車軸側(cè)邊的車輪軸 承座如此地加工，即，使得所述車輪軸承座相應(yīng)于限定的車輪外傾角相對(duì)于水平線傾斜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非轉(zhuǎn)向的剛性車 軸(1)構(gòu)造成帶有軸向驅(qū)動(dòng)軸、尤其半軸的被驅(qū)動(dòng)的剛性車軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的車軸結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述非轉(zhuǎn)向的剛性車 軸(1)的車輛車輪(2，3)通過寬的單輪胎或者通過雙輪胎而形成。
12.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的用于車輛、尤其用于商用車輛 的車軸結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)在剛性車軸(1)的車橋(4)的區(qū)域 中如此地構(gòu)造，即，使得車輛車輪(2，3)在所述剛性車軸(1)未承受負(fù)載的狀態(tài)下以正車輪 外傾角布置在所述剛性車軸(1)處，并且/或者剛性車軸側(cè)邊的車輪軸承座如此地構(gòu)造， 即，使得所述車輪軸承座相應(yīng)于預(yù)設(shè)的車輪外傾角相對(duì)于水平線傾斜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛、尤其用于商用車輛的車軸結(jié)構(gòu)，其帶有直接或間接承載車輛車輪(2，3)的非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)。根據(jù)本發(fā)明，非轉(zhuǎn)向的剛性車軸(1)如此地構(gòu)造，即，使得在剛性車軸(1)未承受負(fù)載的情況下，車輛車輪(2，3)以正車輪外傾角布置在剛性車軸(1)處。
文檔編號(hào)B60B35/00GK101890878SQ20101016518
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月11日
發(fā)明者M·齊默, R·西爾克 申請(qǐng)人:德國(guó)曼商用車輛股份公司