专利名称：制动器系统部件车轴安装座的制作方法
技术领域：
本发明整体涉及用于轮式车辆的制动器系统。更具体地，本发明涉及制动器部件安装托架，其附接到车辆的车轴或与车辆的车轴相邻。更具体地，本发明涉及用于卡车和牵引车-拖车的重载制动器系统部件车轴安装座，其中用于制动器系统部件的安装托架通过制动器托架安装套筒固定地且有效地连接到车轴。套筒和车轴结构以及制造和组装制动器系统部件车轴安装座连接件的方式一起，消除了安装托架和车轴之间的焊接点。这些焊接点的消除继而消除了由这样的焊接点引起的应力梯级和局部机械特性改变，从而增加车轴和制动器部件安装座-车轴连接件的耐久性。
背景技术：
使用空气悬挂式尾随和引导臂刚性梁型车桥/悬架系统多年来在重载卡车和牵引车-拖车工业中倍受欢迎。在工业中通常也使用空气悬挂式尾随和引导臂弹簧梁型车轴/悬架系统。为了方便和清楚起见，本文将以梁为基准，应当理解，这样的基准是以举例的方式，并且本发明应用于采用刚性梁或弹簧梁的重载车辆空气悬挂式车轴/悬架系统，并且还应用于重载车辆机械车轴/悬架系统。尽管这样的车桥/悬架系统可能在结构形式上广为变化，但是通常他们的结构的类似之处在于，每个系统通常都包括一对悬架组件。在某些重载车辆中，悬架组件直接连接到车辆的初级框架。在其它重载车辆中，车辆的初级框架支撑子框架，并且悬架组件直接连接到子框架。对于支撑子框架的那些重载车辆，子框架可以是不可动的或者可以是可动的，可动的子框架常常被称为滑动器箱、滑动器子框架、滑动器底架或次级滑动器框架。为了方便和清楚的目的，本文将以主构件为基准，应当理解，这样的基准是以举例的方式，并且本发明应用于从主构件悬挂的重载车辆的车桥/悬架系统:初级框架、可动子框架和不可动子框架。具体地，车桥/悬架系统的每个悬架组件都包括纵向延伸的长形梁。每个梁通常都定位成与形成车辆的框架的一对间隔开的纵向延伸的主构件和一个或多个横向构件中的相应一个相邻并且处于该相应一个的下方。更具体地，每个梁都在其一个端部处枢转地连接到吊架，继而附接到车辆的主构件中的相应一个且从该相应一个悬挂。车轴/悬架系统的梁可以是悬吊/顶部安装构造或者是悬挂/底部安装构造。在下文中，为了方便和清楚起见，具有悬吊/顶部安装构造的梁应当被称为悬吊梁，应当理解，这样的基准是以举例的方式，并且本发明 应用于悬吊/顶部安装构造和悬挂/底部安装构造两者。轴在一对悬架组件的梁之间横向地延伸，并且通常通过某些手段在从每个梁的大致中点到梁的与其枢转连接端部相对的端部所选择的位置处连接到该对悬架组件的梁。每个梁的相对端部也连接到波纹管空气弹簧，或其等同形式，继而连接到主构件中相应的一个。高度控制阀安装在吊架上，并且操作地连接到梁，以便维持车辆的行驶高度。梁可以相对于车辆的前方从枢转连接部向后或向前延伸，从而限定通常被分别称为尾随臂或引导臂车桥/悬架系统的结构。然而，为了本文中所含的说明的目的，应当理解，术语“尾随臂”将涵盖相对于车辆的前端向后或向前延伸的梁。制动器组件和一个或多个吸震器也安装在车轴/悬架系统上。常规的重载车辆制动器系统通常包括用于每个悬架组件及其相关车轮的制动器组件。制动器组件部件通常包括制动器腔室、活塞、间隙调节器和S形凸轮组件。S形凸轮组件包括凸轮轴和S形凸轮，该S形凸轮用来使制动器蹄移动靠着车辆车轮的制动器鼓，以使车辆减速。凸轮轴通常在其各个端部处被支撑。更具体地，凸轮轴的外侧端部由制动器三角架支撑，制动器三角架继而安装在车轴上。凸轮轴的内侧端部由凸轮轴托架支撑。制动器三角架和凸轮轴托架每个都支撑有轴承，以使得凸轮轴在车辆操作期间能够旋转。凸轮轴托架通常直接焊接到车轴，并且为凸轮轴的内侧端部及其轴承提供稳定性，继而为整个制动器组件提供稳定性。制动器腔室还经由制动器腔室托架安装在车轴上，该制动器腔室托架通常也直接焊接到车轴。更具体地，制动器腔室托架和凸轮轴托架直接焊接到车轴可能潜在地在车轴中产生显著的应力梯级和局部机械特性改变，如大致本领域中众所周知的。车轴中的这些应力梯级和局部机械特性改变继而可能降低车轴的预期寿命。通过消除托架和车轴之间的所有焊接点并且由此在车轴/悬架系统的制动器部件安装座-车轴连接件处形成机械锁定件，本发明的制动器系统部件车轴安装座克服了与采用现有技术的制动器腔室托架和凸轮轴托架的车轴/悬架系统相关的前述潜在问题。消除制动器组件托架和车轴之间的焊接点消除了由焊接点导致的车轴中的应力梯级和局部机械特性改变，从而改进了车轴和制动器部件安装座-车轴连接件的寿命和耐久性。
发明内容
本发明的目的包括提供一种制动器系统部件车轴安装座，其消除了车轴/悬架系统的安装座和车轴之间的所有焊接点。本发明的另一个目的在于提供一种制动器系统部件车轴安装座，其改进了制动器安装座连接件的寿命和耐久性。这些目的和优点通过用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座而获得，其包括:车轴，该车轴形成有至少一个凹陷部；套筒，该套筒形成有至少一个凹陷部，套筒绕车轴设置，至少一个车轴凹陷部匹配地接合所述至少一个套筒凹陷部，以形成用于将套筒附接到车轴的匹配的成对的凹陷部；以及安装座组件，该安装座组件刚性地附接到套筒，以用于安装车轴/悬架系统的制动器组件。这些目的和优点也通过形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法而获得，其包括以下步骤:a)提供车轴；b)将套筒绕车轴设置；c)在套筒和车轴中同时形成至少一对匹配的凹陷部，以将套筒附接到车轴；以及d)将安装座组件刚性地附接到套筒，以用于安装车轴/悬架系统的制动器组件。
本发明 的优选实施例，申请人已经想到的应用该原理的最佳模式的展示，在以下的说明书中陈述，在附图中示出，并且在所附权利要求中具体地且清楚地指出和陈述。图1为采用现有技术的直接焊接到车轴的制动器腔室托架和凸轮轴托架的车轴/悬架系统的驾驶员侧后透视图，其中隐藏的部分用虚线表示；图2A为车轴和一对制动器组件的仰视透视图，每个制动器组件都示出为通过本发明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座安装在车轴上，其示出了一对安装座组件，每个安装座组件示出为附接到一对套筒中相应的一个，并且每个套筒都示出为绕车轴设置且经由凹陷部机械地紧固到车轴，以形成制动器系统部件车轴安装座；图2B为与图2A类似的放大局部前透视图，但是还示出了在成对的套筒中形成的凹陷部；图2C为与图2B类似的多倍放大局部前透视图，但是移除了制动器组件；
图2D为与图2C类似的放大局部前透视图；图2E为与图2C类似的放大局部俯视透视图；图2F为图2E所示的制动器系统部件车轴安装座之一的车轴和套筒的剖面图，并且还示出了在套筒和车轴中形成的凹陷部；图3A为车轴和一对制动器组件的仰视透视图，每个制动器组件都示出为通过本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座安装在车轴上，其示出了一对安装座组件，每个安装座组件示出为附接到一对套筒中相应的一个，并且每个套筒都示出为绕车轴设置且经由凹陷部机械地紧固到车轴，以形成制动器系统部件车轴安装座；图3B为与图3A类似的放大局部前透视图，但是还示出了在成对的套筒中形成的凹陷部；图3C为与图3B类似的多倍放大局部前透视图，但是移除了制动器组件；图3D为图3C的放大局部前正视图；图3E为图3C的放大局部俯视正视图；以及图3F为图3E所示的制动器系统部件车轴安装座之一的车轴和套筒的剖面图，并且还示出了在套筒和车轴中形成的凹陷部。在整个附图中，类似的附图标号涉及类似的部分。
具体实施例方式现有技术的用于重载车辆的尾随臂悬吊梁型空气悬挂式车轴/悬架系统总体上用10表示，在图1中示出，并且现在将被描述。因为车轴/悬架系统10包括大致彼此成镜像的一对悬架组件14，所以为了清楚起见，以下将仅仅描述一个悬架组件。悬架组件14经由尾随臂悬吊梁42枢转地连接到吊架41。更具体地，尾随臂梁42包括前端部20,该前端部20具有衬套组件46,该衬套组件46包括本领域中众所周知的衬套、枢转螺栓和垫圈，以方便梁到吊架41的枢转连接。梁42还包括后端部26，该后端部26经由一对U形螺栓39 (仅仅示出一个)刚性地附接到横向延伸的车轴7，该U形螺栓39绕车轴设置并且经由螺母50紧固到U形螺栓托架44，U形螺栓托架44继而安装在梁42上。悬架组件14还包括空气弹簧43，空气弹簧43安装在梁42的后端部26和主构件(未示出)上，并且在梁42的后端部26和主构件之间延伸。吸震器6以本领域众所周知的方式安装在梁42和主构件(未示出)之间。为了相对完整起见，制动器组件28示出为安装在现有技术的悬架组件14上。更具体地，制动器组件28包括制动器腔室27、活塞29、间隙调节器45和S形凸轮组件37。S形凸轮组件37包括S形凸轮36，该S形凸轮36附接到横向延伸的凸轮轴38的外侧端部。凸轮轴38在其各个端部处被支撑。更具体地，凸轮轴38的外侧端部由制动器三角架和轴承(未示出)支撑。凸轮轴38的内侧端部由凸轮轴托架47支撑，凸轮轴托架47上安装有轴承37A。从而，凸轮轴38可旋转地安装在制动器三角架轴承和凸轮轴托架轴承37A中，以用于使制动器蹄(未示出)移动而靠着相应车辆车轮(未示出)的制动器鼓，以便在操作期间使车辆减速。凸轮轴托架47经由焊接点49直接附接到车轴7，并且为S形凸轮组件37的内侧端部提供稳定性，继而为制动器组件28提供稳定性。制动器腔室27经由制动器腔室托架51安装在车轴7上，制动器腔室托架51经由焊接点53类似地直接焊接到车轴。制动器腔室托架51和凸轮轴托架47直接焊接到车轴7可能潜在地在车轴中产生显著的应力梯级和局部机械特性改变，如大致本领域中众所周知的。车轴7中的这些应力梯级和局部机械特性改变继而可能降低车轴的预期寿命和耐久性。这些可能的问题被以下详细描述的本发明的制动器系统部件车轴安装座解决。本发 明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座在图2A中总体上以205示出，结合在车轴上，该车轴通常用于如上详细所述的包括一对制动器组件228的尾随臂空气悬挂式悬吊梁型车轴/悬架系统。将结合制动器组件228描述第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205，制动器组件228包括采用凸轮管托架237A的凸轮轴支撑/封装组件237。以下所述和附图所示的凸轮轴支撑/封装组件237为美国专利N0.6，240，806的主题。以下所述和附图所示的凸轮管托架237A为美国专利N0.7，537，224的主题。应当理解，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205也可以用于其它类型的制动器组件，包括如上所述的图1所示的制动器组件28。因为制动器组件228大致彼此相同，为了清楚和简明起见，以下将仅仅详细描述一个制动器组件。额外参考图2B，制动器组件228包括活塞229，该活塞229在其一个端部处操作地连接到制动器腔室227，并且在其另一个端部处操作地连接到间隙调节器245，如本领域中众所周知的。从凸轮管236的内侧端部延伸出的横向延伸的凸轮轴(未示出)的内侧端部操作地连接到间隙调节器245。凸轮管236为凸轮轴支撑/封装组件237的部件之一。凸轮管236具有外侧和内侧衬套和密封件(未示出)，该密封件分别摩擦配合在其外侧和内侧端部中。凸轮轴可旋转地安装在凸轮管236的外侧和内侧衬套中，并且完全穿过该外侧和内侧衬套。凸轮轴的外侧端部(未示出)固定不动地附接到S形凸轮239，从而S形凸轮被暴露，并且定位成与凸轮管外侧端部相邻。S形凸轮239使制动器蹄(未示出)移动而靠着相应车辆车轮(未示出)的制动器鼓，以便在操作期间使车辆减速。凸轮管236的外侧端部由制动器三角架238捕集，该制动器三角架238安装在车轴207的外侧端部上。制动器三角架238使凸轮管236的外侧端部稳定，并且由此也使凸轮轴支撑/封装组件237的外侧端部稳定。凸轮管托架237A绕凸轮管236的内侧端部设置，并且固定不动地安装在本发明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205上，如将在以下详细描述的。凸轮管托架237A结合第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205，使凸轮管236的内侧端部稳定，且由此使凸轮轴支撑/封装组件237的内侧端部稳定，并且防止凸轮轴支撑/封装组件在车辆操作期间旋转。根据本发明的主要特征之一且额外参考图2C-2F，本发明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205包括安装座组件208和套筒231。安装座组件208在安装座组件和套筒之间的联结部CW处通过焊接点刚性地附接到套筒231。安装座组件208包括一体地形成的凸轮托架203和制动器腔室托架204。凸轮托架203形成有大开口 290。四个额外的小开口 291形成于凸轮托架203中，与大开口 290相邻且围绕大开口 290。凸轮管托架237A (凸轮管238的内侧端部通过该凸轮管托架237A设置)通过紧固件293安装在凸轮托架203上的开口 290中，紧固件293穿过在凸轮管托架(未示出)中形成的开口和在凸轮托架中形成的对准的小开口 291。这样，凸轮轴支撑/封装组件237由安装座组件凸轮托架203稳定。长形开口 292在大开口 290下方形成在凸轮托架203中，用作用于间隙调节器245上的自动调节机构(未示出)的引导件。安装座组件制动器腔室托架204形成有大的长形开口 294，活塞229穿过该大的长形开口 294。在制动器腔室托架204中、在大的长形开口 294的内侧和外侧形成有成对的小开口 295。一对制动器腔室紧固件296中的每一个都穿过制动器腔室托架204的成对的开口 295中相应地选择的一个而设置，以将制动器腔室227固定到制动器腔室。具体参考图2F并且根据本发明的主要特征之一，套筒231绕车轴207设置，并且每个都分别形成有成对的匹配的凹陷部286和288。更具体地，八对匹配的凹陷部286、288绕套筒231和车轴207的周围形成偏移或错开的排。每对匹配的凹陷部286、288彼此接合，并且用作套筒231和车轴207之间的机械接头或锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的制动器系统部件车轴安装座205正确地起作用，但是在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，也可以采用从一对到七对以及多于八对匹配的凹陷部。此外，八对匹配的凹陷部286、288中的至少一对呈现充分的接触，以消除套筒231和车轴207之间的焊接点。应当理解，套筒231和车轴207之间的机械锁定件大致防止套筒和车轴相对于彼此进行旋转和侧向运动。
套筒231为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴207以本领域中众所周知的方式形成。焊接点(未示出)沿着套筒231的接缝(未示出)的边缘设置，以便绕车轴207设置套筒。应当理解，套筒231也可以由管形成，该管具有的内径等于或稍大于车轴207的外径。在该例子中，套筒231被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴207的端部上。可任选地，套筒231通过本领域中众所周知的锻造装置锻造、挤压或卷曲到车轴207上，以便在套筒和车轴之间形成充分的接触。八对匹配的凹陷部286和288分别通过压机塑性地形成在套筒231和车轴207中。更具体地，套筒231和车轴207放置在具有销(未示出)的压机(未示出)中，从而销被压机压到套筒和车轴的外表面中，然后缩回，由此分别在套筒和车轴中形成每对匹配的凹陷部286，288。更具体地，第一对匹配的凹陷部286、288同时分别形成在套筒231和车轴207中。然后第二对匹配的凹陷部286、288同时分别形成在套筒231和车轴207中，一直到所有八对匹配的凹陷部已经形成在套筒和车轴中。车轴207以本领域中大致众所周知的方式支撑，使得车轴在凹陷部形成期间不会伸缩。在凹陷部286、288已经分别形成在套筒231和车轴207中之后，安装座组件208附接到套筒231的外表面。更具体地，焊接点(未示出)沿着套筒231和安装座组件208的外表面之间的联结部CW搁置。这样，在不需要焊接车轴207的情况下，形成本发明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205。或者，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，安装座组件208可以在形成凹陷部286、288之前附接到套筒231的外表面。如上所述，在本发明的制动器系统部件车轴安装座205的详细说明中，制动器系统部件车轴安装座形成套筒231与车轴207的机械锁定和充分的接触，而没有焊接点或额外的机械紧固件。更具体地，本发明的制动器系统部件车轴安装座205分别在套筒231和车轴207的八对匹配的凹陷部286、288中的至少一对(优选所有)之间形成充分的接触，以提供套筒与车轴的连接件的耐久性和强度。优选地，该接触分别在套筒231和车轴207的凹陷部286、288处产生预加载或压缩。因为套筒231由与用来形成车轴207的材料不同的材料形成，所以套筒呈现较大的塑形变形，而车轴呈现较大的弹性变形。因此，在凹陷部形成过程期间，车轴207的回弹性比套筒231更大，这有助于在套筒和车轴之间产生充分的接触。应当理解，分别通过套筒231和车轴207的匹配凹陷部286、288呈现的预加载或压缩的程度取决于用来形成套筒和车轴的材料的屈服强度以及套筒和车轴的相对厚度。因此，通过改变用于套筒231和车轴207的材料的类型并且改变每个的厚度，制动器系统部件车轴安装座205可以被调谐以在凹陷部286、288处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化制动器系统部件车轴安装座的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒231和车轴207的八对匹配的凹陷部286、288中至少一对处产生残余应力。这些残余应力还有助于产生充分的接触，并且反应在重载车辆操作期间制动器组件遇到的载荷。如上所述，锻造也可以有助于套筒与车轴连接件处的充分接触。还可以想到，在形成凹陷部286、288之前，粘合剂可以任选地施加到套筒231的内表面或者施加到套筒-车轴交界部处的车轴207的外表面。因为本发明的制动器系统部件车轴安装座205消除了直接在车轴207上的焊接点以及由于该焊接点而出现的应力梯级和局部机械特性改变，所以可以提高车轴的耐久性。
可以想到，在不改变本发明的整体概念的情况下，凹陷部286、288也可以采用其它形状和布置。还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，还可以采用凹陷部286、288的变型形式，例如大致六边形的平的凹陷部(未示出)。结合本发明，也可以想到和利用凹陷部286、288的其它形状、尺寸和数量。形成制动器系统部件车轴安装座205的方式消除了与分别在套筒231和车轴207中形成的凹陷部286、288的对准有关的公差问题，原因在于匹配的各对凹陷部中的每一对都同时形成在套筒和车轴中。应当理解，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205可以与其它制动器组件结合使用，例如如图1所示和以上详细描述的制动器组件28，或者通常利用托架、焊接点等将制动器系统部件安装在车轴上的制动器组件。本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座在图3A中总体上以305示出，结合在车轴上，该车轴通常用于如上详细所述的包括一对制动器组件328的尾随臂空气悬挂式悬吊梁型车轴/悬架系统。将结合制动器组件328描述第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305，制动器组件328包括采用凸轮管托架337A的凸轮轴支撑/封装组件337。以下所述和附图所示的凸轮轴支撑/封装组件337为美国专利N0.6，240，806的主题。以下所述和附图所示的凸轮管托架337A为美国专利N0.7，537，224的主题。应当理解，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，第一优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305也可以用于其它类型的制动器组件，包括如上所述的图1所示的制动器组件
28。因为制动器组件328大致彼此相同，为了清楚和简明起见，以下将仅仅详细描述一个制动器组件。额外参考图3B，制动器组件328包括活塞329，该活塞329在其一个端部处操作地连接到制动器腔室327，并且在其另一个端部处操作地连接到间隙调节器345，如本领域中众所周知的。从凸轮管336的内侧端部延伸出的横向延伸的凸轮轴(未示出)的内侧端部操作地连接到间隙调节器345。凸轮管336为凸轮轴支撑/封装组件337的部件之一。凸轮管336具有外侧和内侧衬套和密封件(未示出)，该密封件分别摩擦配合在其外侧和内侧端部中。凸轮轴可旋转地安装在凸轮管336的外侧和内侧衬套中，并且完全穿过该外侧和内侧衬套。凸轮轴的外侧端部(未示出)固定不动地附接到S形凸轮339，从而S形凸轮被暴露，并且定位成与凸轮管外侧端部相邻。S形凸轮339使制动器蹄(未示出)移动而靠着相应车辆车轮(未示出)的制动器鼓，以便在操作期间使车辆减速。凸轮管336的外侧端部由制动器三角架338捕集，该制动器三角架338安装在车轴307的外侧端部上。制动器三角架338使凸轮管336的外侧端部稳定，并且由此也使凸轮轴支撑/封装组件337的外侧端部稳定。凸轮管托架337A绕凸轮管336的内侧端部设置，并且固定不动地安装在本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305上，如将在以下详细描述的。凸轮管托架337A结合第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305，使凸轮管336的内侧端部稳定，且由此使凸轮轴支撑/封装组件337的内侧端部稳定，并且防止凸轮轴支撑/封装组件在车辆操作期间旋转。根据本发明的主要特征之一且额外参考图3C-3F，本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305包括安装座组件308和套筒331。安装座组件308在安装座组件和套筒之间的联结部CW处通过焊接点刚性地附接到套筒331。安装座组件308包括与制动器腔室托架304间隔开的凸轮托架303。凸轮托架303形成有大开口 390。四个额外的小开口 391形成于凸轮托架303中，与大开口 390相邻且围绕大开口 390。凸轮管托架337A (凸轮管338的内侧端部通过该凸轮管托架337A设置)通过紧固件393安装在凸轮托架303上的开口 390中，紧固件393穿过在凸轮管托架(未示出)中形成的开口和在凸轮托架中形成的对准的小开口 391。这样，凸轮轴支撑/封装组件337由安装座组件凸轮托架303稳定。长形开口 392在大开口 390下方形成在凸轮托架303中，用作用于间隙调节器245上的自动调节机构(未示出)的引导件。安装座组件制动器腔室托架304形成有大的长形开口 394，活塞329穿过该大的长形开口 394。在制动器腔室托架304中、在大的长形开口 394的内侧和外侧形成有成对的小开口 395。一对制动器腔室紧固件396中的每一个都穿过制动器腔室托架304的成对的开口 395中相应地选择的一个而设置，以将制动器腔室327固定到制动器腔室。具体参考 图3F并且根据本发明的主要特征之一，套筒331绕车轴307设置，并且每个都分别形成有成对的匹配的凹陷部386和388。更具体地，八对匹配的凹陷部386、388绕套筒331和车轴307的周围形成偏移或错开的排。每对匹配的凹陷部386、388彼此接合，并且用作套筒331和车轴307之间的机械接头或锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的制动器系统部件车轴安装座305正确地起作用，但是在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，也可以采用从一对到七对以及多于八对匹配的凹陷部。此外，八对匹配的凹陷部386、388中的至少一对呈现充分的接触，以消除套筒331和车轴307之间的焊接点。应当理解，套筒331和车轴307之间的机械锁定件大致防止套筒和车轴相对于彼此进行旋转和侧向运动。套筒331为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴307以本领域中众所周知的方式形成。焊接点(未示出)沿着套筒331的接缝(未示出)的边缘设置，以便绕车轴307设置套筒。应当理解，套筒331也可以由管形成，该管具有的内径等于或稍大于车轴307的外径。在该例子中，套筒331被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴307的端部上。可任选地，套筒331通过本领域中众所周知的锻造装置锻造、挤压或卷曲到车轴307上，以便在套筒和车轴之间形成充分 的接触。八对匹配的凹陷部386和388分别通过压机塑性地形成在套筒331和车轴307中。更具体地，套筒331和车轴307放置在具有销(未示出)的压机(未示出)中，从而销被压机压到套筒和车轴的外表面中，然后缩回，由此分别在套筒和车轴中形成每对匹配的凹陷部386、388。更具体地，第一对匹配的凹陷部386、388同时分别形成在套筒331和车轴307中。然后第二对匹配的凹陷部386、388同时分别形成在套筒331和车轴307中，一直到所有八对匹配的凹陷部已经形成在套筒和车轴中。车轴307以本领域中大致众所周知的方式支撑，使得车轴在凹陷部形成期间不会伸缩。在凹陷部386、388已经分别形成在套筒331和车轴307中之后，包括凸轮托架303和制动器腔室托架304的安装座组件308附接到套筒331的外表面。更具体地，焊接点(未示出)沿着套筒331与安装座组件凸轮托架303的外表面和安装座组件制动器腔室托架304之间的联结部CW搁置。这样，在不需要焊接车轴307的情况下，形成本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305。或者，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，安装座组件凸轮托架303和安装座组件制动器腔室托架304可以在形成凹陷部386、388之前附接到套筒331的外表面。如上所述，在本发明的制动器系统部件车轴安装座305的详细说明中，制动器系统部件车轴安装座形成套筒331与车轴307的机械锁定和充分的接触，而没有焊接点或额外的机械紧固件。更具体地，本发明的制动器系统部件车轴安装座305分别在套筒331和车轴307的八对匹配的凹陷部386、388中的至少一对(优选所有)之间形成充分的接触，以提供套筒与车轴的连接件的耐久性和强度。优选地，该接触分别在套筒331和车轴307的凹陷部386、388处产生预加载或压缩。因为套筒331由与用来形成车轴307的材料不同的材料形成，所以套筒呈现较大的塑形变形，而车轴呈现较大的弹性变形。因此，在凹陷部形成过程期间，车轴307的回弹性比套筒331更大，这有助于在套筒和车轴之间产生充分的接触。应当理解，分别通过套筒331和车轴307的匹配凹陷部386、388呈现的预加载或压缩的程度取决于用来形成套筒和车轴的材料的屈服强度以及套筒和车轴的相对厚度。因此，通过改变用于套筒331和车轴307的材料的类型并且改变每个的厚度，制动器系统部件车轴安装座305可以被调谐以在凹陷部386、388处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化制动器系统部件车轴安装座的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒331和车轴307的八对匹配的凹陷部386、388中至少一对处产生残余应力。这些残余应力还有助于产生充分的接触，并且反应在重载车辆操作期间制动器组件遇到的载荷。如上所述，锻造也可以有助于套筒与车轴连接件处的充分接触。还可以想到，在形成凹陷部386、388之前，粘合剂可以任选地施加到套筒331的内表面或者施加到套筒-车轴交界部处的车轴307的外表面。因为本发明的制动器系统部件车轴安装座305消除了直接在车轴307上的焊接点以及由于该焊接点而出现的应力梯级和局部机械特性改变，所以可以提高车轴的耐久性。可以想到，在不改变本发明的整体概念的情况下，凹陷部386、388也可以采用其它形状和布置。还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，还可以采用凹陷部386、388的变型形式，例如大致六边形的平的凹陷部(未示出)。结合本发明，也可以想到和利用凹陷部386、388的其它形状、尺寸和数量。形成制动器系统部件车轴安装座305的方式消除了与分别在套筒331和车轴307中形成的凹陷部386、388的对准有关的公差问题，原因在于匹配的各对凹陷部中的每一对都同时形成在套筒和车轴中。应当理解，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的第二优选实施例的制动器系统部件车轴安装座305可以与其它制动器组件结合使用，例如如图1所示和以上详细描述的制动器组件28，或者通常利用托架、焊接点等将制动器系统部件安装在车轴上的制动器组件。本发明的制动器系统部件车轴安装座205、305克服了与现有技术的制动器安装座相关的各种类型的可能的问题，由于托架47和51或其它类似功能结构直接焊接到车轴7，使得该现有技术的制动器安装座可能潜在地在车轴中产生显著的应力梯级和局部机械特性改变，如本领域中大致众所周知的。这些应力梯级和局部机械特性改变继而可能降低车轴7的预期寿命。通过分别消除制动器系 统部件安 装座托架203、303、204、304和车轴207、307之间的所有焊接点，并且由此产生机械锁定，该机械锁定消除了由上述焊接点引起的车轴中的所有应力梯级和局部机械特性改变，本发明的制动器系统部件车轴安装座205、305克服了与现有技术的制动器系统部件安装座相关的可能的问题。此外，通过消除车轴上直接的焊接点，由此增加车轴的预期寿命和耐久性，本发明的制动器系统部件车轴安装座205、305增加了车轴207、307的耐久性。还可能的是，通过直接消除车轴207、307上的焊接点以及随这样的焊接点出现的应力梯级和局部机械特性改变，能够针对某些应用减小车轴的厚度，由此能够节省车轴/悬架系统的重量。此外，本发明的制动器系统部件车轴安装座205、305形成安装座组件和套筒与车轴的机械锁定，而没有焊接点或额外的机械紧固件。更具体地，本发明的制动器系统部件车轴安装座205、305大致防止车轴和套筒相对于彼此的旋转和侧向运动，并且还分别在套筒和车轴的成对的匹配的凹陷部中的至少一对(优选所有)之间形成充分的接触，以提供与车轴的连接件的耐久性和强度。优选地，充分的接触分别在形成于套筒和车轴中的成对的匹配的凹陷部中的至少一对(优选所有)中形成预加载或压缩。因为套筒由与用来形成车轴的材料不同的材料形成，所以套筒呈现较大的塑形变形，而车轴呈现较大的弹性变形。因此，在凹陷部形成过程期间，车轴的回弹性比套筒更大，这有助于在套筒和车轴之间产生充分的接触。应当理解，分别通过套筒 和车轴的凹陷部呈现的预加载或压缩的程度取决于用来形成套筒和车轴的材料的屈服强度以及套筒和车轴的相对厚度。因此，通过改变用于套筒和车轴的材料的类型并且改变每个的厚度，制动器系统部件车轴安装座205、305可以被调谐以在凹陷部处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化套筒与车轴连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒和车轴的成对的匹配的凹陷部处产生残余应力。这些残余应力还有助于产生充分的接触，并且反应在重载车辆操作期间制动器组件遇到的载荷。在某些实施例中，如上所述，锻造也可以有助于套筒与车轴连接件处的充分接触。形成制动器系统部件车轴安装座205、305的方式消除了与在套筒和车轴中形成的成对的匹配的凹陷部的对准有关的公差问题，原因在于匹配的各对凹陷部中的每一对都同时形成在套筒和车轴中。可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以用在具有一个或不止一个轴的卡车、牵引车拖车或重载车辆上。还可以想到，在不改变本发明的整体概念的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以与具有可动或不可动的框架或子框架的车辆结合使用。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以用在本领域技术人员已知的所有类型的空气悬挂式引导和/或尾随臂梁型车桥/悬架系统设计中。例如，本发明能够应用于具有由不同于钢的材料制成的梁或臂的车轴/悬架系统，例如铝、其它金属、金属合金、复合物、和/或它们的组合。还可以想到，在不改变本发明的整体概念的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以用于具有悬吊/顶部安装构造或悬挂/底部安装构造的车桥/ 悬架系统。本发明还能够应用于具有与本文所示和所述不同的设计和/或构造的梁或臂的车轴/悬架系统，例如实心梁、外壳型梁、桁架结构、交叉板、弹簧梁和平行板。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以与具有变化的壁厚、不同形状以及由不同材料形成或构造而成的车轴和套筒结合使用。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以利用具有大致矩形的平的形状的套筒形成，其中套筒绕车轴形成，并且套筒的端部通过互锁突出部或其它这样的机械锁定装置绕车轴彼此机械地锁定。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以形成有成对的套筒232、331，如图2C和3C所示，或者它们可以形成有单个套筒或多个套筒，例如三个、四个或更多个套筒。还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以与许多类型的空气悬挂式刚性梁型车桥/悬架系统结合使用，包括使用U形螺栓、U形螺栓托架/轴座和类似物的系统。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305可以用于其它类型的车轴/悬架系统，例如中间提升、拖车四弹簧或串联车轴/悬架系统，或者使用片簧的那些车轴/悬架系统。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，分别形成在套筒231、331和车轴207、307中的凹陷部286、288、386、388可以为圆形、长形或椭圆形，可以为成对地在一起的圆形，或者可以为其它形状、尺寸和布置，包括上述例子中一个或多个的组合。还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，分别形成在套筒231、331和车轴207、307中的凹陷部286、288、386、388，可以每次形成匹配的一对、每次形成匹配的不止一对，或者甚至一次形成所有的凹陷部。甚至还可以想到，在不改变本发明的整体概念或操作的情况下，本发明的优选实施例的制动器系统部件车轴安装座205、305的套筒231、331和车轴207、307可以同时进行锻造且形成有凹陷部286、288、386、388。因此，制动器系统部件车轴安装座被简化，提供了有效的、安全的、廉价的且高效的结构和方法，其能够实现所有列举的目标，以消除现有技术的制动器系统安装座所遇到的困难，并且解决本领域中的问题且获得新的结果。在前述说明中，某些术语已经简洁、清楚和可理解地使用；但是对其没有施加超过现有技术的要求的非必要限制，原因是这些术语用于说明性的目的并且具有宽泛的意义。此外，发明的说明和图示是借助于实例，本发明的范围并不限于所示和所述的确切细节。现在已经说明了本发明的特征、公开和原理，使用和安装本发明的制动器系统部件车轴安装座的方式，构造、布置和方法步骤的特性，以及所获得的优点、新的和有用的结果；所附的权利要 求中描述了新的和有用的结构、装置、元件、布置、方法、部件和组合。
权利要求
1.一种用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其包括: a)车轴，所述车轴形成有至少一个车轴凹陷部； b)套筒，所述套筒形成有至少一个套筒凹陷部，所述套筒绕所述车轴设置，所述至少一个车轴凹陷部匹配地接合所述至少一个套筒凹陷部，以形成用于将所述套筒附接到所述车轴的成对的匹配的凹陷部；以及 c)安装座组件，所述安装座组件刚性地附接到所述套筒，以用于安装所述车轴/悬架系统的制动器组件。
2.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述成对的匹配的凹陷部使所述套筒凹陷部和所述车轴凹陷部之间具有预加载或压缩。
3.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述至少一个套筒凹陷部包括八个套筒凹陷部，并且所述至少一个车轴凹陷部包括八个车轴凹陷部，所述八个套筒凹陷部中的每一个都与所述八个车轴凹陷部中相应的一个匹配地接合，以形成八对匹配的凹陷部。
4.根据权利要求3所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述八对匹配的凹陷部绕所述套筒和所述车轴间隔开。
5.根据权利要求3所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述八对匹配的凹陷部以两排的形式绕所述套筒和所述车轴间隔开。
6.根据权利要求3所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述八对匹配的凹陷部以两个错开排的形式绕所述套筒和所述车轴间隔开。
7.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述套筒被锻造、挤压或卷曲到所述车轴上。
8.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中所述至少一个套筒凹陷部和所述至少一个车轴凹陷部的形状选自包括圆形和长形的组。
9.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其中在所述套筒和所述车轴之间施加有粘合剂。
10.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，所述安装座组件还包括一体地形成的凸轮托架和制动器腔室托架。
11.根据权利要求1所述的用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，所述安装座组件还包括与制动器腔室托架间隔开的凸轮托架。
12.—种形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其包括以下步骤: a)提供车轴； b)绕所述车轴设置套筒； c)在所述套筒和所述车轴中同时形成至少一对匹配的凹陷部，以将所述套筒附接到所述车轴；以及 d)将安装座组件刚性地附接到所述套筒，以用于安装所述车轴/悬架系统的制动器组件。
13.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其还包括:在所述套筒绕所述车轴设置之后，将所述套筒锻造、挤压或卷曲到所述车轴。
14.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部大致绕所述套筒和所述车轴间隔开。
15.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部中的每一对的形状选自包括圆形和长形的组。
16.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，所述套筒具有的材料塑性与所述车轴的材料塑性不同，其中所述至少一对匹配的凹陷部形成无焊接机械锁定件，并且使凹陷部之间具有预加载或压缩。
17.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其中在将所述套筒设置到所述车轴上之前，将粘合剂施加到所述套筒。
18.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其中在将所述套筒设置到所述车轴上之前，将粘合剂施加到所述车轴。
19.根据权利要求12所 述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部包括八对匹配的凹陷部。
20.根据权利要求12所述的形成用于车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座的方法，其还包括:在所述套筒绕所述车轴设置之后，将所述套筒锻造、挤压或卷曲到所述车轴。
全文摘要
本发明涉及用于车辆车轴/悬架系统的制动器系统部件车轴安装座，其包括车轴，该车轴中形成有至少一个凹陷部。套筒形成有至少一个凹陷部并且绕车轴设置，从而车轴凹陷部和套筒凹陷部彼此匹配地接合，以形成成对的匹配的凹陷部。制动器安装座组件刚性地附接到套筒。本发明还涉及形成制动器系统部件车轴安装座的方法，其包括提供车轴以及绕车轴设置套筒。至少一对匹配的凹陷部同时形成在车轴和套筒中。制动器安装座组件刚性地附接到套筒。
文档编号B60G9/00GK103249579SQ201180047104
公开日2013年8月14日 申请日期2011年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者R·S·富尔顿, A·维斯特内奇, D·鲁巴尔斯基, M·基勒, P·皮尔斯 申请人:亨德里克森美国有限责任公司