专利名称：整体式牵引座和车架悬架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于牵引车车架的牵引座式牵引装置(fifth-wheel hitch)和车架悬架。在其一个方面中，本发明涉及一种整体式牵引座式牵引装置和车架悬架。在本发明的另一个方面中，本发明涉及一种组合式总成，该总成将牵引座式牵引装置和牵引车纵臂式悬架结合在一起，以便作为一个整体安装在牵引车车架上。在其另一个方面中，本发明涉及用于作为一个整体安装在牵引车车架上的牵引座式牵引装置和装配好的悬架部件的分总成。在其另一方面中，本发明涉及一种具有一种整体式牵引座式牵引装置和轴吊架的牵引车。
McNitt于1971年5月25日申请的美国专利No.3580611披露了一种用于安装在牵引车上的牵引座支撑平台，其中所述牵引车由车辆制造商制备用来安装支撑平台。将弹簧托架安装在牵引车侧轨上。这些托架包括一个偏置上部，该上部形成一个设计用来容纳牵引座支撑平台的悬吊凸缘的间隙。
Cattau于1995年9月12日申请的美国专利No.5449191披露了一种牵引座滑轨总成，该总成包括可安装到平行牵引车车架导轨上的板。该总成包括一个牵引座式牵引装置，该装置可调节用来将负载分配在牵引车车架上，并且所述牵引装置在穿过板中的孔伸出的滚柱的帮助下进行滚动。
为了降低安装时间和系统的不可兼容性，最好提供一种牵引座式牵引装置和悬挂车架的一体化总成，从而所述牵引座式牵引装置和悬挂车架可以作为一个整体安装在牵引车车架上。另外最好在该一体化总成中包括有电气和气动系统。
另外根据本发明，具有一对间隔开的车架导轨的牵引车具有一种整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成，该总成包括安装有牵引座式牵引装置的牵引座式牵引装置底盘；安装有车桥悬架部件的一对悬架托架；以及集成连接器，它在牵引装置底盘的相对侧面处使该牵引座式牵引装置底盘与所述悬架托架刚性连接。所述集成连接器、牵引装置底盘和悬架托架形成有一细长开口，该开口可滑动地容纳在牵引车车架导轨上，并且与之刚性连接。
在一个实施方案中，所述集成连接器包括安装在所述牵引座牵引装置底盘的每一侧上的导轨板，每块导轨板上安装有其中一个悬架托架。在另一个实施方案中，所述集成连接器包括一个在悬架托架之间延伸的横向构件。
在所述第一实施方案中，所述细长开口由所述导轨板和牵引座式牵引装置底盘形成。在第二实施方案中，所述细长开口包括一对形成在横向构件和悬架托架之间的车架导轨狭缝。
另外，牵引座式牵引装置安装在所述牵引座式牵引装置底盘上。所述悬架部件优选是一个纵臂，用于安装车桥并且枢转地安装在悬架托架对中的每一个上。优选的是，将空气弹簧与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接。另外，可以将减震器与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接。
在一个实施例中，气动部件由牵引装置底盘和悬架托架承载，并且具有单连接器线束的集成式气动接口与这些气动部件连接，用来选择地使牵引车上的气动系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的气动部件连接。
在另一个实施例中，电子部件由牵引装置底盘和悬架托架承载，并且具有单连接器线束的集成式电子接口与这些电子部件连接，用来选择地使牵引车上的电子系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的电子部件连接。
另外根据本发明，提供一种整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成，用于安装在具有一对间隔开的车架导轨的牵引车上，它包括安装有牵引座式牵引装置的牵引座式牵引装置底盘；一对安装有车桥悬架部件的悬架托架；以及集成连接器，它在牵引装置底盘的相对侧面处使牵引座式牵引装置底盘与悬架托架刚性连接。电子和/或气动部件由牵引座式牵引装置底盘和悬架托架承载。包括多个电子和/或气动连接器的连接器线束与这些电子和/或气动部件连接以形成整体连接，用来选择地使牵引车上的电子和/或气动系统与该整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的电子和/或气动部件连接。
优选实施方案的详细说明现在参照这些附图并且具体参照
图1-5，安装在牵引车车架导轨12上的牵引座和车架悬架总成10包括横向构件14、至少一个悬架托架16以及牵引座式牵引装置组件18。
横向构件14包括一个倒U形槽20，它包括上腹板22和两个侧面凸缘26。横向构件14还包括例如通过焊接或其它机械方法固定在侧面凸缘26上的下凸缘24，该下凸缘与横向构件腹板22大体上成平行的关系。横向构件14还包括一对端盖28和用来将端盖28固定在横向构件14的侧面凸缘26上的加强角撑板30。每个端盖28包括一段U形槽，该U形槽具有端盖腹板34和端盖凸缘36，在所述端盖腹板34中形成有多个紧固件孔38。所述横向构件14还包括多个形成在每个侧面凸缘26中的孔32，它们靠近每个端盖28并且与在相对的侧面凸缘26上的相应孔32对准。
牵引车车架导轨12是平行向内面对的U形槽，这些U形槽包括导轨腹板40、上凸缘42和下凸缘44。导轨腹板40还包括多个贯穿的紧固件孔46，它们与端盖28的紧固件孔38对准。
悬架托架16包括悬架托架内腿50、悬架托架外腿52和悬架托架上部54。悬架托架内腿50包括内腿腹板60，该腹板包括贯穿的悬架安装孔64和辅助孔66。内腿和外腿腹板60、62的悬架安装孔64对准。悬架托架16还包括公共凸缘68，该凸缘围绕着托架外围上延伸并且通过焊接或其它机械方法固定在内腿腹板60和外腿腹板62上。该公共凸缘68还包括辅助孔66。悬架托架16还包括外安装板56，它具有安装板托架孔70和安装板导轨孔72。外腿腹板62还包括贯穿的托架板孔74。
牵引座牵引组件18包括牵引座式牵引装置底盘80，它包括中间凹形部分82和平行的第一和第二纵向导轨部分84、86。导轨部分84、86是共面的并且安装在牵引车车架导轨12的上凸缘62上。凹形部分82是平面的并且与第一和第二导轨部分84、86平行，并且通过第一和第二过渡部分88、90与它们成一体。凹形部分82还包括用于与在横向构件上腹板22对准的孔83，用来容纳机械紧固件例如螺栓76以将底盘80固定在横向构件14上。牵引座底盘80还包括具有紧固件孔112的纵向角托架110。牵引座式牵引装置组件18还包括可滑动的低姿态牵引座式牵引装置100，它具有安装在第一和第二导轨部分84、86上的调节导轨116。牵引装置100和调节导轨116在牵引座组件中是常见的。
其中一个悬架托架16固定在横向构件14的每个端部上。上部54通过焊接或机械紧固件固定在横向构件14的下凸缘24和下端盖凸缘37上。悬架托架16的上部54包括一个偏置区域55。上部54和端盖凸缘37在装配时形成了用于安装导轨下凸缘44的间隙57。至少将一个第二横向构件14同样与悬架托架16装配在一起。通过焊接或其它机械方法将牵引座底盘80的凹形部分82安装在横向构件14的腹板22上，从而以固定的间隔使横向构件14保持相互平行并且与导轨部分84、86垂直。
通过使该总成在牵引车导轨12之间纵向滑动将牵引座和车架悬架总成10安装在牵引车导轨12内，所述总成包括牵引座式牵引装置组件18、至少两个横向构件14以及悬架托架16 。端盖28在牵引车车架导轨12内滑动，并且每个导轨下凸缘44容纳在托架上部54和端盖下凸缘37之间的间隙57中。端盖下凸缘37由此保持齐平地贴在导轨下凸缘44上，从而在端盖凸缘36和导轨上凸缘42之间形成有间隙48。底盘80如此构成，从而过渡部分88、90使导轨部分84、86在凹形部分82上方偏置以将导轨部分84、86设置成与导轨上凸缘42的上表面齐平接触。底盘80由此由导轨上凸缘42和横向构件14支撑，它们反过来通过悬架托架16支撑在端盖28处。导轨下凸缘44进一步由托架上部54支撑。
随着所述牵引座和车架悬架10在车架导轨12内固定不动，孔38与在导轨腹板40中的孔46对准以便容纳机械紧固件例如螺栓76，将该螺栓拧紧以形成机械紧固。另外，使托架板孔74与孔46对准以与外安装板56的孔70、72的布置相对应，从而外安装板56安装压靠在外腿腹板62上，同时安装板托架孔70与托架板孔74对准，并且安装板导轨孔72与牵引车车架导轨孔46对准，以便容纳机械紧固件例如螺栓76。使在角托架110中的孔112进一步与在导轨腹板40中的孔46对准以便容纳机械紧固件。因此通过将端盖28固定在导轨腹板40上的机械紧固件，从而将牵引座和车架悬架10固定在车架导轨12上，并且通过外安装板56将悬架托架16固定在导轨腹板40上。底盘80进一步通过角托架11固定在导轨12上。尽管已经说明了使用穿过在相应部件的对准孔的机械紧固件来将牵引座和悬架10固定在导轨12上，但是在本发明的范围内应该想到可以采用其它固定方法例如焊接方法。
整体式牵引座和车架悬架总成10还包含一种整体气动和电子插头接口120，如在图6中所示一样，它预先构成为与基本型车辆的气动和电子系统对准并且为它们提供迅速的连接。该基本型车辆设有相配的连接器122，用来容纳集成的插头接口120。集成的插头接口120提供用于这些气动技术要求130的连接器，例如传动差速器锁、空气悬架部件、制动系统部件，以及其它气动技术要求例如载荷感测和轮胎充气。该集成的插头接口120提供用于这些电子要求140的连接器，例如传动传感器(油温、RPM、扭矩输出)、空气悬架(高度和空气压力传感器、气动控制)、制动系统部件(控制阀和用于包括油箱在内的ABS系统的连接)，以及牵引座位置和啮合感测系统、载荷感测和轮胎充气。该集成的插头接口120还期望包含对于那些本领域普通技术而言所公知的其它将基本型车辆和整体式牵引座和车架悬架总成10连接在一起的气动和电子系统。
在图7-11中显示出整体式牵引座式牵引装置总成的第二实施方案，其中相同的标号用来表示相同的部件。在该实施方案中，横向构件220在牵引车车架导轨12之间的延伸并且将它们刚性连接在一起。该整体式牵引座车架总成210构成为在牵引车车架导轨上面降低，或者在悬架部件预先安装好的情况中，必须使该整体式牵引座车架总成210从牵引车车架导轨12的后面纵向滑动到牵引车车架导轨12上。
该整体式牵引座车架总成210包括牵引座底盘280和一对悬挂在该牵引座底盘280上的导轨板228。这些导轨板228包括上凸缘236和导轨板腹板234、第一悬架托架216、第二悬架托架316和第三悬架托架416。底盘280和导轨板228通过焊接或其它适当的紧固件刚性连接在一起。一对横向构件220在悬架托架216之间延伸并且与之刚性连接。在将车架总成210装配在车架导轨12上时，用螺栓将这些横向构件固定在车架导轨12上。
纵臂500在一个端部处通过普通的纵臂枢轴502枢转地安装在第一悬架托架216上。纵臂500通过车桥托架508和纵臂驱动桥枢轴504将车桥壳510安装在纵臂500的中间部分处。车桥壳510承载着车桥(未示出)，并且是驱动桥组件540的一部分。纵臂空气弹簧支柱506安装在纵臂500的另一个端部上，并且安装有横梁512。空气弹簧530安装在横梁512上。空气弹簧530连接在第三悬架托架416和纵臂横梁512之间。扭矩梁514在每个端部处刚性安装在空气弹簧支柱506上。
纵臂减震器520具有连接在第二悬架托架316的上减震器522和通过托架524连接在纵臂500上的下减震器524。
该整体式牵引座车架总成的这个第二实施方案为原始设备制造商提供利用其自身牵引车车架结构和传动系的灵活性。原始设备制造商无须改变牵引车车架自身就能够使用该整体式牵引座和车架悬架。
图7-11的实施方案包括纵臂500、车桥510和空气弹簧530。虽然在图1-5中没有显示出，但是这些相同的部件通常安装在悬架托架16上，并且以和在图7-11的实施方案中将它们安装在516上相同的方式安装在纵臂和车架之间。
虽然已经结合某些实施方案对本发明进行了详细说明，但是要理解的是，这个说明是采用举例说明的方式而不是进行限制。在不脱离本发明的精神或要点的情况下在前面公开内容的范围内可以作出相当大的变化和改变。
权利要求
1.一种整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成，用来安装在具有一对间隔开的车架导轨的牵引车上，该总成包括牵引座式牵引装置底盘，用来安装牵引座式牵引装置；一对悬架托架，用来安装车桥悬架部件；集成连接器，它在牵引装置底盘的相对侧面处使牵引座式牵引装置底盘与悬架托架刚性连接；所述集成连接器、牵引装置底盘和悬架托架形成有细长开口，用来可滑动地安装牵引车车架导轨，从而该整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成可以一体地滑动到牵引车车架导轨上。
2.如权利要求1所述的总成，其中所述集成连接器包括安装在所述牵引座式牵引装置底盘的每一侧上的导轨板，该每块导轨板上安装有一个所述悬架托架。
3.如权利要求1或2所述的总成，其所述细长开口由所述导轨板和牵引座式牵引装置底盘形成。
4.如权利要求1-3中任一项所述的总成，还包括安装在所述牵引座式牵引装置底盘上的牵引座式牵引装置。
5.如权利要求1-4中任一项所述的总成，还包括用于安装车桥的纵臂，所述车桥枢转地安装在悬架托架对中的每一个上。
6.如权利要求5所述的总成，还包括与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接的空气弹簧。
7.如权利要求5或6所述的总成，还包括与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接的减震器。
8.如权利要求1所述的总成，其中所述集成连接器包括在悬架托架之间延伸的横向构件。
9.如权利要求8所述的总成，其中所述细长开口包括一对形成在横向构件和悬架托架之间的车架导轨狭缝。
10.如权利要求8或9所述的总成，还包括安装在牵引座式牵引装置底盘上的牵引座式牵引装置。
11.如权利要求8-10中任一项所述的总成，还包括用于安装车桥的纵臂，所述车桥安装在悬架托架对中的每一个上。
12.如权利要求8-11中任一项所述的总成，还包括与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接的空气弹簧。
13.如权利要求12所述的总成，还包括与每个纵臂以及悬架托架对中的每一个连接的减震器。
14.如权利要求1-13中任一项所述的总成，还包括由牵引装置底盘和悬架托架承载的气动部件，以及集成式气动接口，该气动接口具有一连接在气动部件上的单连接器线束，用来选择地使牵引车上的气动系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的气动部件连接。
15.如权利要求1-14中任一项所述的总成，还包括由牵引装置底盘和悬架托架承载的电子部件，以及集成式电子接口，该电子接口具有一连接在电子部件上的单连接器线束，用来选择地使牵引车上的电子系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的电子部件连接。
16.一种具有一对间隔开的车架导轨和一个整体式牵引座式牵引装置和车架悬架总成的牵引车，它包括安装有牵引座式牵引装置的牵引座式牵引装置底盘；一对安装有车桥悬架部件的悬架托架；集成连接器，它在牵引装置底盘的相对侧面处使牵引座式牵引装置底盘与悬架托架刚性连接；其中所述集成连接器、所述牵引装置底盘和所述悬架托架形成有可滑动地容纳在牵引车车架导轨上的细长开口，该开口刚性地连接在该牵引车车架导轨上。
17.如权利要求16所述的牵引车，其中所述集成连接器包括安装在所述牵引座式牵引装置底盘的每一侧上的导轨板，每块导轨板上安装有一个所述悬架托架。
18.如权利要求17所述的牵引车，其中所述细长开口由所述导轨板和牵引座式牵引装置底盘形成。
19.如权利要求16-18中任一项所述的牵引车，其中所述悬架部件包括安装有车桥的纵臂，该纵臂安装在悬架托架对的每一个上。
20.如权利要求19所述的牵引车，还包括与每个纵臂和其中一个车架导轨连接的空气弹簧。
21.如权利要求19或20所述的牵引车，还包括与每个纵臂和其中一个车架导轨连接的减震器。
22.如权利要求16所述的牵引车，其中所述集成连接器包括在悬架托架之间延伸的横向构件。
23.如权利要求22所述的牵引车，其中所述细长开口包括一对形成在横向构件和悬架托架之间的车架导轨狭缝。
24.如权利要求22或23所述的牵引车，其中所述悬架部件包括安装有车桥的纵臂，所述纵臂安装在悬架托架对的每一个上。
25.如权利要求23所述的牵引车，还包括与每个纵臂和其中一个车架导轨连接的空气弹簧。
26.如权利要求24或25所述的牵引车，还包括与每个纵臂和其中一个车架导轨连接的减震器。
27.如权利要求16-26中任一项所述的总成，还包括由牵引装置底盘和悬架托架承载的气动部件，以及集成式气动接口，该气动接口具有一连接在气动部件上的单连接器线束，用来选择地使牵引车上的气动系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的气动部件连接。
28.如权利要求16-27中任一项所述的总成，还包括由牵引装置底盘和悬架托架承载的电子部件，以及集成式电子接口，该电子接口具有一连接在电子部件上的单连接器线束，用来选择地使牵引车上的电子系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的电子部件连接。
29.一种整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成，用来安装在具有一对间隔开的车架导轨的牵引车上，该总成包括牵引座式牵引装置底盘，用来安装牵引座式牵引装置；一对悬架托架，用来安装车桥悬架部件；集成连接器，它在牵引装置底盘的相对侧面处使牵引座式牵引装置底盘与悬架托架刚性连接；由牵引座式牵引装置底盘和悬架托架承载的电子和/或气动部件；连接器线束，其包括多个电子和/或气动连接器，这些连接器与电子和/或气动部件连接而形成一集成式连接接口，用来选择地使牵引车上的电子和/或气动系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成的电子和/或气动部件连接。
全文摘要
一种整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成(10)，用来安装在具有一对间隔开的车架导轨(12)的牵引车上，该总成包括牵引座式牵引装置底盘(80)，用来安装牵引座式牵引装置(100)；一对悬架托架(16)，用来安装车桥悬架部件；以及集成连接器，它在牵引装置底盘(80)的相对侧面处使牵引座式牵引装置底盘(80)与悬架托架(16)刚性连接。所述集成连接器、牵引装置底盘(80)和悬架托架(16)限定了一细长开口，用来可滑动地容纳牵引车车架导轨(12)，从而该整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成(10)可以一体地滑动到牵引车车架导轨(12)上。一种集成式连接接口(120)，它包括多个在连接器线束中的连接器中的电子和气动连接器，用来选择地使牵引车上的电子和气动系统与整体式牵引座式牵引装置和车桥悬架总成(10)的电子和气动部件(140，130)连接。
文档编号B62D53/00GK1436137SQ01810922
公开日2003年8月13日 申请日期2001年6月7日 优先权日2000年6月9日
发明者威廉·J·希克斯, 罗杰·L·埃尔金斯, 史蒂文·C·杜佩, 马克·M·奥杜 申请人:霍兰集团公司