制动室安装托架94和现有技术的凸轮轴组件安装托架96是独立地线焊接到轴20的独立托架。在本领域中众所周知，线焊缝是开始于一个点并且终止于分离点的离散焊缝。线焊缝的起点和终点产生易受应力的区域(被称为应力集中部)。因此，线焊缝的起点和终点包括应力集中部的非期望区域。
[0050]更特别地，制动室安装托架94在接头LWB处线焊接并且现有技术的凸轮轴组件安装托架96在接头LWC处线焊接。当现有技术的制动室安装托架94和现有技术的凸轮轴组件安装托架96线焊接到中心管34时，邻近中心管的区域由于线焊缝所引起的增加应力集中部大体上更易受应力。另外，由于已知在板簧26之间的轴中心管32的部分由于车辆操作期间力的传递和由此产生的横越轴20F的负荷而成为高应力区域，因此轴中心管的线焊接区域大体上更易受来自这样的力和/或负荷的可能故障。为了补偿通过将制动室安装托架94和凸轮轴组件安装托架96线焊接到轴20F导致的对应力的增加易受性，轴20F、20R的壁厚度典型地增加。壁厚度的这样的增加非期望地增加用于制造轴20F的材料的量，非期望地增加轴的重量，并且转而非期望地增加制造成本和车辆操作期间的燃料消耗。
[0051]在现有技术中替代地，气垫轴/悬挂系统(如大体上指示为150并且在图5和6中显示的示例性气垫轴/悬挂系统)已使用结构，其中制动室安装托架和/或s形凸轮承载托架焊接到轴中心管被消除，这由某些气垫轴/悬挂系统和弹簧轴/悬挂系统10之间的结构差异实现。更特别地，并且如美国专利N0.5，366，237中更详细地所述，气垫轴/悬挂系统150包括一对横向间隔的前或后臂箱形梁152。每个箱形梁152的第一端部154枢转地连接到吊架156，所述吊架又刚性地连接到车辆副框架16(图1)，并且每个箱形梁的第二端部158刚性地连接到轴20。气垫轴/悬挂系统150包括空气弹簧160以减震车辆驾驶并且提供一些阻尼特性，使每个箱形梁152能够是制造或铸造的刚性梁，并且其包括一个或多个侧壁162，上壁164，底壁165和后壁166。
[0052]在气垫轴/悬挂系统150中，制动室78通过制动室螺栓168和螺母170直接安装在箱形梁后壁166上。凸轮轴组件安装托架172通过螺栓174和螺母176连接到梁侧壁162中的选定的一个，并且支撑安装在托架上的凸轮轴组件87。使用该结构，制动室78在致动时移动推杆80。推杆80转而移动松紧调整器82，这通过推杆枢转连接到松紧调整器实现。松紧调整器82可操作地连接到凸轮轴组件87的凸轮轴86，在松紧调整器的运动时允许凸轮轴的旋转。通过松紧调整器82旋转凸轮轴86导致安装在凸轮轴的外侧端部92上的S形凸轮90的旋转。S形凸轮90的旋转迫使制动衬片或垫片(未显示)与制动鼓74(图1)的内表面接触以产生摩擦并且因此减慢或停止车辆。应当理解，尽管凸轮轴组件87在图5和6中显示为没有凸轮管88，但是凸轮轴组件可以以类似于如上所述的方式使用凸轮管及其关联部件。
[0053]制动室78、推杆80、松紧调整器82和凸轮轴86的对准对于制动系统72的正确致动和性能是重要的，由此必须将制动室和凸轮轴组件87靠近制动鼓74安装在稳定结构部件上。在气垫轴/悬挂系统150中，每个箱形梁152及其与轴20的刚性连接的刚性性质使箱形梁能够用作用于制动室78和凸轮轴组件安装托架172的稳定结构安装表面。另外，由于每个气垫轴/悬挂系统的箱形梁152包括侧壁162、上壁164、底壁165和后壁166，因此提供足够的结构表面面积以使制动室78和凸轮轴组件安装托架172能够安装到箱形梁。
[0054]相比之下，如图1和2中所示，弹簧轴/悬挂系统10不使用空气弹簧160 (图5)，而是依靠板簧26、42挠曲并且因此衰减力。由于板簧26、42在车辆操作期间挠曲，因此它们不提供足够稳定的结构安装表面以允许制动室78、制动室安装托架94和/或凸轮轴组件安装托架96、172的安装。另外，由于板簧26、42形成有使它们能够挠曲、同时抵抗显著的应力的冶金结构，因此试图将制动室78、制动室安装托架94和/或凸轮轴组件安装托架96、172安装在板簧上是非期望的，原因是这样的安装可能明显地减小板簧抵抗应力的能力。
[0055]所以，在本领域中需要一种轴/悬挂系统，其通过提供轴制动托架克服现有技术的系统的缺点，所述轴制动托架使制动室和凸轮轴组件能够刚性地连接到便于使用薄壁轴的车辆轴。本发明的用于轴/悬挂系统的轴制动托架满足该需要，如现在将描述。
[0056]参见图7-10，轴制动托架250的第一实施例显示为连接到薄壁轴202。尽管显示一对轴制动托架250，但是它们在结构和功能上是相同的，因此仅仅论述一个。在松紧调整器(未显示)的运动时凸轮轴组件204的部件便于凸轮轴212的平滑稳定旋转。更特别地，凸轮轴212通过衬套(未显示)可旋转地安装在凸轮管214中并且延伸通过管。以该方式，S形凸轮206暴露以接合制动衬片或垫片(未显示)。为了保证凸轮轴212平行于轴202，并且保证仅仅凸轮轴而不是凸轮管214旋转，凸轮管托架207接收并且保持凸轮管的内侧端部。凸轮管托架207包括内侧板208和外侧板210，其每一个形成有固定凸轮管214的多个突出部(未显示)。为了支撑凸轮管214的外侧端部，制动支架216例如通过焊接不动地安装在轴202上。凸轮管214的外侧端部安装在形成于支架的套管220中的腔孔218中，这在本领域中是公知的。
[0057]为了便于制动系统(未显示)的正确致动和性能，使用第一实施例的轴制动托架250。轴制动托架250包括凸轮轴部分252、轴部分254和制动室部分256。凸轮轴部分252、轴部分254和制动室部分256单独地被制造并且一般通过焊接刚性地连接。通过单独地制造每个相应部分，减小制造成本。凸轮轴部分252大体上为C形并且形成有多个螺栓开口258。螺栓开口 258均接收紧固件262 (如螺栓)和相应的螺母264以连接到凸轮管托架207。另外，凸轮轴部分252形成有与薄壁轴202径向地间隔并且轴向地对准的凸轮管开口260以接收凸轮管214。此外，凸轮轴部分252形成有弯曲长形开口 266以接收锚固销(未显示)。
[0058]凸轮轴部分252 —般通过焊接在交叉部268处刚性地连接到轴部分254。轴部分254大体上为U形并且部分地围绕轴202。更具体地，轴部分254形成有配置成就座在轴202的顶部分205上的弯曲部，如下面将描述。更加具体地，轴部分254在约180度到约360度的范围内部分地围绕轴202。轴202由轴部分254部分围绕的范围允许轴部分拉开并且卡扣到轴上或滑动到轴上，提供大体无间隙连接。应当注意取决于应用，第一实施例的轴制动托架250的材料的健壮性可以变化。另外，轴部分254包括靠近轴的水平中性轴线的、在尺寸上类似的一对窗口 270A、B，所述窗口便于本发明的轴制动托架250刚性连接到轴202，如下面将描述。
[0059]轴部分254 —般通过焊接在交叉部272处连接到制动室部分256。制动室部分256包括一对侧壁274和基部276使得制动室部分形成大体U形。侧壁274包括一对翅片278，每个翅片从其相应的侧壁垂直地延伸并且与基部276间隔。每个翅片278形成有三个开口280以便于连接到制动系统(未显示)的制动室。另外，基部276形成有长形开口 282。开口 282允许间隙以便通过其中布置推杆(未显示)。
[0060]除了轴部分254拉开并且卡扣或滑动到轴202上以外，轴部分包括一对窗口 270A、B以进一步便于连接到轴。窗口焊缝是开始和停止于窗口 270A、B内的相同点的连续焊缝。以该方式，窗口 270A、B通过使用连续窗口焊缝连接焊接到轴202，如CWW所示。相比之下，线焊缝是开始于一个点并且终止于分离点的焊缝。在焊缝的起点和终点，每个点是易受应力的区域(被称为应力集中部)。应力集中部一般是由于大体上影响金属的完整性的焊接成为金属中的更弱区域的点或区域。由于连续窗口焊缝CWW不具有分离的起点和终点，因此应力集中部大体上减小和/或消除。以该方式，典型地应当理解连续焊缝由于焊缝的连续性比线焊缝更结实。所以，连续窗口焊缝CWW在窗口 270A、B处的使用减小和/或消除典型地与线焊缝关联的应力集中部。
[0061]为了进一步减小轴202上的应力集中部，窗口焊缝的位置在轴上位于通常被认为是应力较小的区域、轴的前和后四分之一或靠近轴的水平中性轴线的区域中。窗口 270A、B内的窗口焊缝CWW和焊缝的位置减小应力集中部，这便于使用减小重量并且减小成本的薄壁轴202。薄壁轴202 —般被认为是具有在约0.285英寸到约0.45英寸的范围内的壁厚度的轴。
[0062]第一实施例的轴制动托架250是轻质托架，其使用拉开和卡扣连接或滑动到轴202上以产生与轴的大体无间隙连接，并且还使用窗口 270A、B的每一个内的连续窗口焊缝CWW以将轴制动托架刚性地连接到轴。以该方式，不使用线焊缝并且与线焊缝关联的应力集中部由于轴202上的连续窗口焊缝的使用而减小。连续窗口焊缝的使用允许使用薄壁轴202，因此减小重量和操作成本。
[0063]参见图11-12，本发明的第二实施例的轴制动托架指示为350。第二实施例的轴制动托架350包括形成两件式轴制动托架的轴/凸轮轴部分352和制动室部分354。轴/凸轮轴部分352包括凸轮轴部分353和轴部分355，并且形成为待连接到制动室部分354的单