专利名称：具有整体钢制套筒的铸件的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的悬架部件，具体的说，涉及通常具有刚性轴的机 动车辆的悬架部件，同时还涉及制造相应车辆的悬架部件的方法。
背景技术：
机动车辆的悬架部件是现有技术中经常使用的部件。悬架部件通常 由设置在车轴上的纵向构件形成，其一端用枢轴与车辆的车架构件转动 连接，其另一端则用弹簧安装在车轴上，以便实现车轴的弹性安装。在 这种情况下，通常是将纵向构件夹紧在或者用螺钉固定在车轴上，以便 实现纵向构件与车轴之间的紧固配合。另一种在现有技术中已知的解决 方案是使用例如钢之类的可焊接材料制造纵向构件和车轴，并将纵向构 件和车轴焊接在一起。现有技术中公知的车轴悬架部件的问题在于生产成本非常高；当 各个零件都用可焊接材料制成时，由于通常的钢铸件比较复杂，而使得 悬架部件具有更多的缺陷(容易形成縮孔)；并且只能承受有限的机械载荷 (当使用夹紧装置或螺钉时)。发明内容因而，本发明要解决的课题是，提供一种车辆，特别是具有刚性轴 的机动车辆的悬架部件，以及一种制造车辆悬架部件的方法，从而能够提供一种经济、可靠，而且能承受较大的作用力和扭矩的车轴悬架部件。按照本发明，上述课题是由具有权利要求1所述特征的车辆的悬架 部件以及具有权利要求10所述特征的制造车辆的悬架部件的方法来解决 的。而优选实施例则是从属权利要求的主题。本发明提供了一种车辆的悬架部件，特别是一种具有刚性轴的机动 车辆的悬架部件，它包括具有悬架部分、支承部分和车轴容纳部分的纵 向构件或车轴构件，其特征在于，上述悬架部分设计成用铰接方式安装在车辆的车架构件上，能够旋转或绕枢轴转动；上述纵向构件可以借助
于上述支承部分支承在上述车架构件上；并且，上述车轴可以设置或固 定在布置在悬架部分与支承部分之间的车轴容纳部分中以及空心圆筒构 件中，其中，上述纵向构件由铸造材料或复合材料制成，而空心圆筒构件由可焊接材料制成，并且其中的空心圆筒构件设置在车轴容纳部分中， 并以形状配合和/或紧固配合的方式与纵向构件连接。换言之，上述纵向 构件具有大致为长方形的几何形状，悬架部分和支承部分通常设置在它 的两个末端，而车轴容纳部分设置在悬架部分和支承部分之间。上述车 轴容纳部分优选具有能让空心圆筒构件设置在其中的凹部、通孔或孔。 上述空心圆筒构件设置在车轴容纳部分中，使得它与纵向构件以形状配 合和/或紧固配合的方式结合。换言之，至少部分空心圆筒构件被纵向构 件所包围。这样，便有利地在空心圆筒构件与纵向构件之间形成了能传 递大扭矩和作用力的连接。在本发明中，不应将术语"空心圆筒构件" 限定为空心的圆筒，而是除管状构件外，还包括非空心结构的圆柱体。 这样，把铸造材料或复合材料制成的纵向构件和由可焊接材料制成的空 心圆筒构件连接起来，便构成了一个可以通过空心圆筒构件焊接在其它 构件上的部件。因此，可以继续使用传统的焊接方法，很方便地固定其 它车轴部件，结果，就可以避免使用诸如压力焊接和无预热焊接等昂贵 且耗时的方法。此外，上述纵向构件可以用任何希望使用的材料制成， 从而不必使用昂贵且容易形成縮孔的铸钢材料。还有，由于能够有利地 用空心圆筒构件来替代其它的车轴构件，因此能够有利地省略掉对带有 其它车轴构件的纵向构件的交叉部位的耗费工时的机械加工。这样，通 过使用诸如铝或复合材料等作为纵向构件的可替代的材料，就能减轻悬 架部件的重量，并优化其生产工艺。优选地，纵向构件由铸造材料制成，而空心圆筒构件则用材料封闭 方式连接在纵向构件上。在这种情况下，优选把空心圆筒构件铸造在纵 向构件的车轴容纳部分中。因此，就能够提供将很大的作用力和扭矩从 纵向构件传递给空心圆筒构件或车轴的悬架部件。优选地，空心圆筒构件至少在其部分外周表面上具有使表面扩大的 外形，和/或具有设置了诸如凹槽、螺纹或滚花等结合部分的表面结构。 这样，就能够在空心圆筒构件与车轴容纳部分之间提供改进了的形状配
合和/或紧固配合。因此，就能够有利地使空心圆筒构件与车轴容纳部分 或纵向构件之间的连接更加紧密，因为至少纵向构件中的空心圆筒构件 的铸入部分，至少在一些部分上形成了具有凹槽之类的增大表面积的外 形，并且被纵向构件的铸造材料特意围绕在内、外表面上。这种措施有 利于在铸造工艺过程中使空心圆筒构件与纵向构件的材料熔接。这样， 这种结构就额外提供了熔接连接。在另一个优选实施例中，空心圆筒构件的壁至少在车轴容纳部分的 区域中至少部分地被穿通。换句话说，至少铸造在内部的空心圆筒构件 的这一部分，能至少部分地被穿通，结果，进一步加强了纵向构件与空 心圆筒构件之间的焊接，从而也加强了熔接连接。然而，纵向构件的材 料至少可以部分地穿过空心圆筒构件的凹陷部分或凹槽或者通孔，因而 能进一步加强纵向构件与空心圆筒构件之间的形状配合和/或紧固配合 连接，而与焊接无关。优选地，空心圆筒构件具有圆形横截面。当然，空心圆筒构件也可 以具有所要求的其它任何截面形状，例如，椭圆形或者多角形，或者特 别是多边形。最好，空心圆筒构件至少在一侧伸出纵向构件，以便形成用于与车 轴连接的相应焊接部分。因此，空心圆筒构件并不是车轴的一部分，而 是用于把纵向构件与车轴连接起来。优选地，空心圆筒构件与纵向构件 的长度方向大致垂直地或呈直角地延伸，因而，空心圆筒构件在安装了 纵向构件的情况下，基本上布置成与运行方向垂直。空心圆筒构件可以 只在其一侧凸出于纵向构件，但最好是在纵向构件宽的两侧都凸出，以 便保证与车轴的最佳连接。为了实现与车轴的刚性、坚固或者不可拆卸 的连接，最好将空心圆筒构件推挤在车轴上，或者推挤在与车轴连接的 构件(例如短轴)上，并焊接在其上。然而，同样也可以将空心圆筒构件设 置成与车轴(或者与车轴连接的构件)邻接，这时空心圆筒构件与车轴基本 上是"端头对端头"的连接形式，然后将空心圆筒构件与车轴在它们的 接触表面上焊接在一起。不过，也可以考虑用其它任何形式把空心圆筒 构件连接在车轴上。在另一个优选实施例中，空心圆筒构件做成车轴或管状轴段，或者
是车辆短轴或车轮轴头，或者是轴颈或者轮架。因此，车轴和车辆短轴 最好彼此直接连接。这样，在车轴与车辆短轴之间不设置中介的纵向构 件，结果，在车轴与短轴之间能够确保连续的连接，因此，与把短轴、 纵向构件和管式轴互相排成一排的设计相比，纵向构件的载荷大大减小 了。在车轴与车辆短轴之间为直接连接的基础上，就能够传递较大的扭 矩和作用力。另外，本发明提供了一种制造车辆的悬架部件的方法，特别是制造具有刚性轴的机动车辆的悬架部件的方法，它包括以下步骤准备用可焊接材料制成的空心圆筒构件；准备纵向构件模具，以便在其中模制纵向构件；将空心圆筒构件插入上述纵向构件模具中；以及在纵向构件模具中，围绕着空心圆筒构件模制纵向构件，将空心圆 筒构件与纵向构件以形状配合和/或紧固配合的方式接合。最好，模制纵向构件的步骤是通过将模制材料注入纵向构件模具来 实现，从而将空心圆筒构件就以熔接的方式与纵向构件结合。另外，所述方法最好包括以下步骤将空心圆筒构件设置在车轴或车辆短轴上或设置成抵住车轴或车辆 短轴；以及将空心圆筒构件焊接在车轴或车辆短轴上。作为一种选择，空心圆筒构件也可以做成焊接在原有的车轴或车辆 短轴上的车轴或车辆短轴的形式，结果，车轴和车辆短轴就能很好地彼 此直接相邻连接。当然，制造本发明车辆悬架部件的方法也具有本发明的车辆悬架部 件的全部特征和优点。
下面参照优选实施例的附图，以示例的形式说明本发明的其它特征 和优点。附图中图1是本发明悬架部件第一实施例的局部剖开的立体图2是本发明悬架部件第二实施例的局部剖开的立体图；图3是本发明悬架部件第三实施例的局部剖开的立体图；以及图4是本发明悬架部件第四实施例的局部剖开的立体图。
具体实施方式
图1表示本发明的车辆悬架部件第一实施例的局部剖开的立体图， 具体的说，所述车辆是一种具有刚性轴的机动车辆。上述悬架部件包括设置在空心圆筒构件上的纵向构件2。与上述空心圆筒构件邻接，延伸出 来一根车辆短轴6，在这根车辆短轴6上直接或间接设置车辆的轮圈或轮 胎。纵向构件2具有设计成通过相应的转动轴U连接在车辆的车架构件 上的悬架部分8。换句话说，纵向构件2能绕着转动轴U转动。另外， 纵向构件2还具有支承部分IO，这个支承部分IO基本上设置在纵向构件 2的远端，与悬架部分8相对。这个纵向构件2能借助于支承部分10支 承在车辆的车架构件上，以限制纵向构件的转动。纵向构件2在悬架部 分8与支承部分10之间具有车轴容纳部分12。车轴容纳部分12的结构 做成能让车轴4延伸穿过其中。在本实施例中，上述空心圆筒构件相当 于一根管状车轴段或一根车轴4。纵向构件由铸件或复合材料制成，优选 用金属材料铸造而成。另一方面，空心圆筒构件或车轴4最好用可焊接 材料制成，以便能将车轴的其它零件，例如车辆短轴6焊接在其上。因 此，要把空心圆筒构件布置在车轴容纳部分12中，以便使它以形状配合 和/或紧固配合的形式与纵向构件结合。最好把空心圆筒构件或车轴4插入纵向构件的模具中，并围绕该空 心圆筒构件铸造出纵向构件2来，从而制成悬架部件。因此，由于在铸 造过程中，纵向构件的材料和空心圆筒构件的材料很容易在彼此之间流 动，结果，除了形状配合和/或紧固配合之外，还能有利地在某些区域造 成材料的粘结。详细的说，当空心圆筒构件至少在其外圆周表面的某些 区域中具有专门能增大其表面的外形时，和/或具有设有诸如凹槽、螺纹或滚花等结合部分的表面结构时，通常都能够大大加强材料的结合。当 将纵向构件的材料注入空心圆筒构件的周围时，这种措施便具有使空心 圆筒构件的可焊接材料(例如钢)与纵向构件2的材料(例如灰口铸铁)至少 在某些区域中熔接的有益效果。这样，就不必使用昂贵且耗时的压力焊 接或无预热焊接，或者不必使用容易出现铸造缺陷的铸钢工艺来制造纵向构件2，就可以在纵向构件2与空心圆筒构件或车轴4之间形成牢固的连接。图2表示本发明悬架部件第二实施例的局部剖开的立体图，其中， 与第一实施例相同的构件都标有相同的附图标记，并不再进行说明。与 图1所示的第一实施例相反，纵向构件2不是设置在轴管上，而是设置 在由车辆短轴6形成的空心圆筒构件上。由图2可知，术语"空心圆筒 构件"不是必须理解成限定为空心体，它也可以是实心结构。纵向构件2 以与图l所示的实施例相同的方式设置在车辆短轴6上。图3表示本发明悬架部件第三实施例的局部剖开的立体图，其中， 与第一实施例和第二实施例相同的构件都具有相同的附图标记，并不再 进行说明。在本实施例中，纵向构件2设置在管状空心圆筒构件或管状 构件14上，或者设置成与管状构件14连接，而管状构件14并不构成车 轴的一部分。反之，空心圆筒构件或管状构件14构成处于纵向构件2与 车轴之间的中间构件，这个中间构件可以利用相应的焊缝焊接在管式轴4 或车辆短轴6上。为此，管状构件14最好制造成至少在一侧，最好在图 3所示的宽的两侧，凸出来，并超过纵向构件2。图4表示本发明悬架部件第四实施例的局部剖开的立体图，其中， 与第一、第二或第三实施例相同的构件都具有相同的附图标记，并不再 进行说明。在本实施例中，纵向构件2如第三实施例所述的那样设置在 管状构件14上，或者固定或铸造在管状构件14上。然而，为了增加纵 向构件2与管状构件14之间连接的牢固程度，在管状构件14中至少形 成了一个由纵向构件2的材料包围或覆盖的突起16。由于将突起16用作 阻止纵向构件2与管状构件14之间扭转运动的阻挡件，因而进一步增强 了纵向构件2与管状构件14之间的扭转强度。与以上所述的实施例不同， 空心圆筒构件并不围绕管式轴4或车辆短轴6，也不焊接在车辆短轴6 上。相反，空心圆筒构件或管状构件14设置在管式轴4与车辆短轴6之 间，因而管式轴4、管状构件14和车辆短轴6在轴线方向上彼此相邻联
接。管状构件14与管式轴4或车辆短轴6之间的理想的连接，可以利用 摩擦焊接方法来实现。因此，尽管仍然使用了传统的焊接方法，但本发明的悬架部件能够 保证传递相当高的载荷(扭矩和作用力)，并且制造纵向构件2不需要使用 昂贵的或者容易形成縮孔的铸钢工艺。而且，也不需要对纵向构件2与 其它车轴部件的交叉点进行耗时的加工。附图标记2纵向构件4车轴6车辆短轴8悬架部分10支承部分12车轴容纳部分14管状构件16突起u转动轴
权利要求
1. 一种车辆的悬架部件，特别是具有刚性轴的机动车辆的悬架部件，它包括具有悬架部分(8)、支承部分(10)和车轴容纳部分(12)的纵向构件(2)或车轴构件，其特征在于，上述悬架部分(8)设计成用铰接方式安装在车辆的车架构件上，能够旋转或绕枢轴转动；上述纵向构件(2)可以借助于上述支承部分(10)支承在上述车架构件上；并且，上述车轴可以设置或固定在布置在悬架部分(8)与支承部分(10)之间的车轴容纳部分中以及空心圆筒构件(4；6；14)中，其中，上述纵向构件(2)由铸造材料或复合材料制成，而空心圆筒构件(4；6；14)由可焊接材料制成，并且其中的空心圆筒构件(4；6；14)设置在车轴容纳部分(12)中，并以形状配合和/或紧固配合的方式与所述纵向构件(2)连接。
2. 如权利要求1所述的悬架部件，其特征在于，所述纵向构件(2)由铸造材料制成，而所述空心圆筒构件(4; 6; 14)则用材料封闭方式连接 在纵向构件(2)上。
3. 如权利要求2所述的悬架部件，其特征在于，上述空心圆筒构件(4; 6; 14)被铸造在所述纵向构件(2)的所述车轴容纳部分(12)中。
4. 如上述任何一项权利要求所述的悬架部件，其特征在于，上述空心圆筒构件(4; 6; 14)至少在其部分外周表面上具有使表面扩大的外形，和/或具有设置了诸如凹槽、螺纹、凸起(16)或滚花等结合部分的表面结构。
5. 如上述任何一项权利要求所述的悬架部件，其特征在于，所述空心圆筒构件(4; 6; 14)的壁至少在车轴容纳部分(12)的区域中至少部分地被穿通。
6. 如上述任何一项权利要求所述的悬架部件，其特征在于，所述空 心圆筒构件(4; 6; 14)具有圆形横截面。
7. 如上述任何一项权利要求所述的悬架部件，其特征在于，上述空 心圆筒构件(4; 6; 14)至少在一侧凸出于上述纵向构件(2)，形成用于与车轴(4)或车辆短轴(6)连接的相应焊接部分。
8. 如上述任何一项权利要求所述的悬架部件，其特征在于，所述空 心圆筒构件(4; 6; 14)被做成车轴(4)或车辆短轴(6)的形式。
9. 如权利要求8所述的悬架部件，其特征在于，车轴(4)和车辆短 轴(6)彼此直接连接。
10. —种制造车辆的悬架部件的方法，特别是制造具有刚性轴的机动车辆的悬架部件的方法，其特征在于，它包括以下步骤 准备用可焊接材料制成的空心圆筒构件(4; 6; 14); 准备纵向构件模具，以便在其中模制纵向构件(2); 将上述空心圆筒构件(4; 6; (14)插入上述纵向构件模具中；以及 在纵向构件模具中，围绕着空心圆筒构件(4; 6; 14)模制上述纵向构件(2),将空心圆筒构件(4; 6; 14)与纵向构件(2)以形状配合和/或紧固配合的方式接合。
11. 如权利要求IO所述的方法，其特征在于，模制纵向构件(2)的步骤是通过将模制材料注入纵向构件模具来实现的，从而将空心圆筒构件(4; 6; 14)以熔接的方式与纵向构件(2)接合。
12. 如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，它还包括以下步骤将空心圆筒构件(14)设置在车轴(4)或车辆短轴(6)上或设置成抵住车轴( 4)或车辆短轴(6);以及 将空心圆筒构件(14)焊接在车轴(4)或车辆短轴(6)上。
13.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，将所述空心圆 筒构件(4; 6)做成焊接在原有的车轴(4)或车辆短轴(6)上的车轴(4) 或车辆短轴(6)形式，从而将车轴(4)和车辆短轴(6)很好地彼此直 接连接。
全文摘要
本发明涉及一种车辆的悬架部件，特别是涉及具有刚性轴的机动车辆的悬架部件，它包括具有悬架部分(8)、支承部分(10)和车轴容纳部分(12)的纵向构件(2)或车轴构件，其特征在于，上述悬架部分设计成用铰接方式安装在车辆的车架构件上，能够旋转或绕枢轴转动；上述纵向构件可以借助于上述支承部分支承在上述车架构件上；并且上述车轴可以设置或固定在布置在悬架部分与支承部分之间的车轴容纳部分中以及空心圆筒构件(4；6；14)中，其中，上述纵向构件由铸造材料或复合材料制成，而空心圆筒构件由可焊接材料制成，并且其中的空心圆筒构件设置在车轴容纳部分中，并以形状配合和/或紧固配合的方式与所述纵向构件连接。
文档编号B60G9/00GK101400529SQ200780005988
公开日2009年4月1日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年3月1日
发明者奥拉夫·德鲁斯 申请人:塞夫霍兰德有限公司