用于车轴的轴连接部以及为此的轴板
阅读说明：本技术 用于车轴的轴连接部以及为此的轴板 (Axle connection for a vehicle axle and axle plate therefor ) 是由 R·伊利夫 M·米科尔斯 于 2020-03-12 设计创作，主要内容包括：本发明提出一种用于车轴的轴连接部,所述轴连接部具有轴臂、与所述轴臂在所述轴臂的下侧或上侧上相交的、优选管状的轴身、轴板(9)以及牵拉元件,用于在中间放置所述轴板(9)的情况下使轴身和轴臂彼此相对牵拉,所述轴板(9)面对所述轴身地具有轮廓(5),所述轮廓至少局部地对应于所述轴身(1)的与所述轮廓对置的外轮廓地构造,面对所述轴臂的下侧或上侧地具有由接触所述下侧或上侧的面区段构成的贴靠区域(10),开口(15)处于所述面区段之间。为了通过改变轴连接部部件的间距达到较小的行驶高度,所述开口(15)的宽度等于或大于所述轴臂的下侧或上侧在贴靠区域(10)中的宽度。(The invention relates to a shaft connection for a vehicle axle, comprising an axle arm, a preferably tubular axle body intersecting the axle arm on the lower or upper side of the axle arm, an axle plate (9), and a pulling element for pulling the axle body and the axle arm relative to each other with the axle plate (9) in between, wherein the axle plate (9) has a contour (5) facing the axle body, which is configured at least partially corresponding to the outer contour of the axle body (1) opposite the contour, wherein the lower or upper side facing the axle arm has an abutment region (10) formed by a surface section contacting the lower or upper side, and wherein an opening (15) is located between the surface sections. In order to achieve a smaller height of travel by changing the distance between the axle connection parts, the width of the opening (15) is equal to or greater than the width of the lower or upper side of the axle arm in the contact region (10).)
技术领域
本发明涉及一种用于车轴的轴连接部，所述轴连接部具有轴臂(Achslenker，悬架臂)、与所述轴臂在所述轴臂的下侧或上侧上相交的、优选管状的轴身、在所述轴身与轴臂之间的轴板，以及所述轴连接部具有牵拉元件，用于在中间放置所述轴板的情况下使轴身和轴臂彼此相对牵拉，所述轴板
-面对所述轴身地具有轮廓，所述轮廓至少局部地对应于所述轴身的与所述轮廓对置的外轮廓地构造，
-面对所述轴臂的下侧或上侧地具有由接触所述下侧或上侧的面区段构成的贴靠区域，开口处于所述面区段之间。
本发明还涉及一种用于设置在车轴的轴身与轴臂之间的轴板，所述轴板
-面对所述轴身地具有轮廓，所述轮廓至少局部地对应于所述轴身的与所述轮廓对置的外轮廓地构造，
-面对轴臂的下侧或上侧地具有由接触下侧或上侧的面区段构成的贴靠区域，开口处于所述贴靠区域之间。
本发明最后涉及一种用于设置在车轴的轴身与轴臂之间的轴板，所述轴板具有在所述轴板的其中一侧上的面对所述轴臂的支撑面、在所述轴板的另一侧上的面对所述轴身的支撑面、引导穿过所述轴板并且连接所述支撑面的开口，并且所述轴板具有在面对所述轴臂的支撑面两侧设置的并且对置的侧部，所述侧部突出于面对所述轴臂的支撑面。
背景技术
由EP0590528A1、EP1249356B1和DE102012103961A1已知用于商用车轴的轴连接部，其中，在车轴的轴身与轴臂之间设置有轴板。这样的轴连接部主要是当轴臂构造为弹簧臂时使用，所述轴臂则能变形并且因此具有一定的自身的弹簧特性。轴臂的可变形的结构型式要求在构造轴臂时提供比其他臂材料、例如铸钢少的可能性的材料。换而言之，轴臂基本上具有或多或少统一的、矩形的横截面。为了将这样的横截面与车轴的轴身连接，需要轴板作为附加元件，其构造一方面与轴臂相适应并且另一方面与轴身相适应。在行话中也称为“轴片(Achslappen)”的轴板在其一侧上支撑到轴臂上并且在其另一侧上支撑到轴身上。型式为U弓形件的牵拉元件在中间放置轴板的情况下将轴身和轴臂彼此相对牵拉。面对轴身地在轴板上构造有外壳，所述外壳的外壳轮廓对应于轴身的对置的外轮廓。面对轴臂，轴板具有长形的支撑面，所述支撑面的宽度等于轴臂的在那里贴靠的下侧的宽度。
由EP0590528A1和EP1249356Bl已知的轴板垂直具有相对大的厚度，因为在轴板内部还存在型式为小框架的形锁合元件，所述形锁合元件焊接到轴管上。这些框架用于较好地传递在轴连接部中作用的力。已知的结构型式当然导致轴身与轴臂之间的垂直间距，通过所述间距提高轴连接部的行驶高度。轴连接部的行驶高度理解为轴的轴中心直至车架的纵梁的下边缘的垂直测量的大小，或者理解为轴中心直至在由轴制造商提供的轴成套设备与存在的车架之间的接口的垂直测量的大小。
发明内容
本发明的目的在于，在用于车轴的轴连接部中，利用在轴身与轴臂之间设置的轴板通过轴连接部部件的间距的变化达到较小的行驶高度。
为了解决所述任务，提出一种具有权利要求1所述特征的用于车轴的轴连接部、一种具有权利要求12所述特征的轴板和一种具有权利要求18所述特征的轴板。
对于所述解决方案共同的是一种用于设置在车轴的轴身与轴臂之间的轴板，所述轴板设有在所述轴板的其中一侧上的面对所述轴臂的支撑面和在所述轴板的另一侧上的面对所述轴身的支撑面。轴板中的开口建立支撑面之间的连接。
特别是轴板面对所述轴臂地并且为了支撑到所述轴臂上具有贴靠区域，所述贴靠区域具有分开的面区段。开口处于所述面区段之间。所述开口相对大并且具有这样的宽度，使得所述开口提供用于经由所述开口引导的轴臂的整个宽度的空间。这如下实现，其方式是，开口的宽度等于或大于轴臂的下侧或上侧在轴连接部区域中的宽度。
但是，对于在贴靠区域的左边和右边的附加侧部的情况，开口的宽度等于侧部的彼此面对的内侧相对于彼此所具有的间距。因为所述侧部的内部间距基本上等于轴臂的宽度。
利用轴连接部和该轴板的这种结构型式能实现轴连接部的较小的行驶高度，因为轴臂可以非常靠近轴身地移动，并且甚至可以贴靠在轴身上。然而，优选的是轴臂与轴身之间的一定间距、即使小间距。
这些优点特别是能够在圆形轴身中获得，亦即在圆形横截面的轴管中，如其优选并且因此在一个实施例中描述。但是，即使在非圆形的轴管中也可以实现间距和因此行驶高度的减少。
因此，在轴板中，面区段之间的开口的宽度等于或大于在面区段上支撑的轴臂的宽度，并且特别是等于或大于轴臂的轴臂支撑到面区段上所利用的那个下侧或上侧的宽度。
所述轴板可以在所述贴靠区域的两侧设有侧部，所述侧部垂直于贴靠区域突出于所述贴靠区域。在这种情况下，所述侧部可以侧向地界定所述开口。在这种情况下，所述侧部分别沿着所述开口延伸并且优选也沿着每个面区段的至少一部分长度延伸。
侧部增强轴板，这具有特别的意义，因为否则轴板会在轴身和轴臂最大程度接近的中央区域中具有过少的材料，导致轴板的过小强度。优选地，所述面区段与所述侧部共同构成用于垂直地和侧向地支撑轴臂的通道。
优选地，面对所述轴臂的支撑面与所述轴身的侧面之间的最短间距小于5mm并且特别优选在0.5mm与5mm之间。
为了降低行驶高度还提出：所述轴臂的贴靠到轴板上所利用的下侧或上侧与所述轴身的外轮廓的最短间距不大于7.5mm、优选在3mm至7.5mm之间。
为了降低行驶高度还提出：面对所述轴身的支撑面的走向与面对所述轴臂的支撑面的走向之间的最短间距为直至5mm、优选直至2mm。但是，所述间距甚至还可以较小并且直至负1mm、亦即变成负值。这个值在重叠的情况下产生。
为了降低行驶高度还提出：所述轴身是圆形横截面的圆形轴身。为了尽可能面状地支撑所述圆形轴身，所述轮廓由在统一的圆上设置的外壳轮廓组成。这个假想的圆与通过所述面区段定义的平面的最短间距不大于5mm、优选在0.5mm至5mm之间。
按照所述轴连接部和轴板的一种设计方案，所述轴板设有在所述面区段中的一个面区段上设置的销，所述销在形锁合的情况下嵌接到所述轴臂的对应的空隙部中。
所述轴板还可以设有用于所述车轴的缓冲器的固定孔。
按照所述轴连接部的一种设计方案，在所述轴板与所述轴身之间附加地设置有轴外壳。所述轴外壳具有支撑到所述轮廓上的外侧和支撑到所述轴身上的内侧，在所述外侧和/或所述内侧上构造的突出部以排出材料的方式嵌接到所述轮廓或所述轴身的对置的面中。通过附加的轴外壳获得轴连接部的主元件之间的附加形锁合。在轴外壳的外侧和/或内侧上构造的突出部在牵拉所述牵拉元件时在材料排出的情况下埋到对置的面中、即埋到在轴板上构造的、外壳形的轮廓或者说埋到轴身中。获得在微米范围内的附加形锁合。
附加的轴外壳优选是对应变形的金属板，所述突出部由所述金属板的冲压部构成。
关于附加的轴外壳还提出：所述轴外壳在沿外壳周向方向中间的区段上设有开口。这个开口横向于外壳周向方向的宽度大于所述轴臂的下侧或上侧在所述贴靠区域中的宽度。这种设计方案的优点也在于能获得的、小的行驶高度。因为更确切地说是附加的轴外壳原则上导致轴身与轴臂之间的间距的变大。然而，因为附加的轴外壳在它的轴身和轴臂最接近的中间的区段上设有开口，所以轴外壳关于轴身与轴臂之间的对于行驶高度决定性的间距中立地表现。
按照另一种设计方案，附加的轴外壳具有外壳形的主区段和在所述主区段的两个端部上贴靠到所述轴板上的支撑区域，到所述支撑区域的过渡部构造为具有与所述外壳形的主区段的弯曲方向相反的弯曲方向的弯曲部。
所提及的优点和附加的设计方案也涉及并且同样涉及设置用于在轴身与轴臂之间设置的轴板本身。
附图说明
其他优点和细节由对实施例的后续描述参考附图得出。附图中：
图1示出空气弹性的商用车底盘的侧视图，主要具有沿车辆纵向延伸的轴臂以及横向于此设置的轴身，车辆的车轮支承在轴身的端部上；
图1a示出图1中的仅描绘出轴连接部的区域的局部图；
图1b示出轴板的透视图；
图2示出底盘的底盘部件的透视分解视图；
图3示出仅轴外壳的透视图，该轴外壳是图1和2的底盘部件之一；
图4示出轴外壳在如下区域中的剖视图，在该区域中，该轴外壳在其内侧或外侧上设有锐边的突出部；并且
图5以向轴外壳的外侧垂直的观察方向示出具有这些突出部的区域的俯视图。
具体实施方式
下面描述的底盘主要是在空气弹性的商用车中使用，所述商用车作为车轴具有长的、连续的轴身1。这样的车轴主要是在载重汽车挂车和半挂车中使用。这些轴设计用于在道路运行中的高的运输重量。
在车架的纵梁或者说车辆的底盘下面在车辆每侧上固定有臂支撑件3A。这个臂支撑件接纳轴悬挂装置的回转轴承。轴臂2在车辆每侧上用于引导横向于车辆纵向地延伸的并且在这里从车辆其中一侧直到车辆另一侧刚性连续的轴身1。轴臂在这里是臂弹簧，该臂弹簧本身示出一定的弹簧特性。
轴臂2在其前端部上具有支撑区域，该支撑区域具有臂孔，该臂孔是臂支撑件3A中的回转轴承的组成部分。借助于是回转轴承的组成部分的螺栓3B，轴臂2能垂直地偏转地保持在与底盘固定的臂支撑件3A中。
沿行驶方向在后面，轴臂2设有用于空气弹簧3C的支撑面。空气弹簧3C以上面的封闭板从下面支撑到车架的纵梁上。
轴身1在每个其车辆外部的端部上设有用于支承车轮的轴颈和鼓式制动器或盘式制动器的制动鼓或制动盘。
借助于两个螺纹钩4连同在其螺纹区段上拧紧的螺母4a产生夹紧力，所述夹紧力将轴臂2牵拉到轴身1上，螺纹钩4的弓形区段4b围绕构造为轴管的轴身1引导。这个夹紧当然不是直接、而是间接在中间放置与轴臂固定地设置的、优选浇注的或锻造的构件9的情况下进行。构件9在这里称为轴板9。这在图1b中详细地描绘。
在面对轴身1的那侧上，在轴板9上构造有支撑面。这个支撑面构造为与轴身1的周向轮廓相适配的轮廓5。轮廓5在描绘出的轴板9中由两个部分圆形的外壳6组成。外壳6的半径与在所述实施例中圆形的轴身1的半径相比相同地或仅较少地不同。沿周向方向分别一个短的贴靠区域9B连接到每个所述外壳6上，所述贴靠区域用于支撑附加的轴外壳的之后详细解释的板材区段。
面对轴臂2地，轴板9也具有支撑面。该支撑面构造为长形的贴靠区域10，所述贴靠区域直接支撑到轴臂2的下侧2A上，或者支撑到轴臂2的收集板材29上。贴靠区域10分成第一面区段11和第二面区段12，在无支撑面的纵向区段上，矩形的开口15处于所述第一面区段与第二面区段之间。
开口15的横向于轴臂2的纵向延伸尺寸测量的宽度等于或大于轴臂2的支撑到面区段11、12上的下侧2A的宽度。这类似地关于在那里必要时存在的收集板材29的宽度适用，该收集板材是轴臂2的组成部分。
侧部13A、13B沿着分成两部分的贴靠区域10的每侧延伸。每个侧部13A或13B沿着开口15并且至少部分地也沿着贴靠区域的两个面区段11、12延伸。侧部13A、13B适用于显著地增强否则薄壁的轴板9。所述增强通过侧部13A的在图1b中能良好地看出的、外壳形的侧向增强部13C是更好的。
侧部13A、13B的彼此面对的内侧的间距等于开口15的宽度。则在开口15的侧壁与侧部的内侧之间不存在阶梯。
侧部13A、13B与面区段11、12共同构成通道。在这里，侧部13A、13B为这样的高度，使得所述侧部与轴臂2的侧壁以小间距对置，并且所述侧部由此构成用于轴臂2的侧向支撑并且有助于将轴板9和轴臂2横向于行驶方向相对于彼此定位。
为了定位的相同目的，轴板9设有销9A，该销在形锁合的情况下抓紧到轴臂2的面对轴身1的那侧(在这里下侧2A)中的对应的空隙部中。
弹簧板8从另一侧支撑到轴臂2上，在这里这支撑到其上侧2B上。引导通过弹簧板中8的开口的螺纹钩4的螺母4a支撑在弹簧板8的外部上。
轴身1向轴臂2上的夹紧不仅在中间放置轴板9的情况下、而且附加地在中间放置轴外壳20的情况下进行。轴外壳20以其内侧21直接支撑在轴身1的外侧上，并且以其外侧22直接支撑到轴板9上的弯曲的轮廓5上。
轴外壳20的外侧22在轴板9上的支撑如此分布，因为轴外壳20具有弯曲的中间的区段，利用所述中间的区段，轴外壳支撑到类似弯曲的轮廓5上，并且轴外壳还在其端部上具有显著较短的支撑区域25，所述支撑区域贴靠到轴板9上的贴靠区域9B上。
轴外壳20的中间的区段具有弯曲的外壳形，所述轴外壳接受轴身1的轮廓，所述轴身在这里构造为具有大于130mm至优选146mm的直径的圆形轴身。
然而，轴身1不是必须是圆形轴身。同样可能的是非圆的轴身横截面。如果轴身1例如是椭圆横截面，则轴外壳20也在其主区段上具有对应的椭圆的弯曲走向，并且同样的是在轴板9上构造的具有两个外壳6的轮廓5。
分别经由弯曲部连接到轴外壳20的外壳形的主区段上的支撑区域25在底盘的装配期间用作定位辅助装置。因为通过所述支撑区域贴靠在轴板9的贴靠面9B上的方式，所述支撑区域在底盘装配期间有助于轴外壳20在轴板9上的暂时的、明确的位置定位。
轴外壳20包括其在端部上构造的支撑区域25在内是一件式的金属板，该金属板通过成形过程制造。在弯曲的部分区域中，轴外壳20比在支撑区域25的区域中宽。
轴外壳20在其沿外壳周向方向中间的区段中设有宽度B的开口27(图3)，由此仅两个接片28构成金属板体的其中一个部分与另一个部分之间的连接，轴外壳20由所述金属板体构成。开口27提高轴外壳20在设有开口27的那个部分长度上的可弯性。因此，轴外壳20能够良好地紧贴到由外壳6构成轮廓5上，并且也紧贴到轴身上。
接片28之间的开口27的横向于外壳周向方向测量的宽度B大于轴臂2或者说其收集板材29在轴连接部区域中具有的宽度。开口27导致如下优点，即，轴外壳20关于轴身1与轴臂2之间的对于行驶高度重要的间距中立地表现。
轴外壳20在其总面积的一部分上在其内侧21上设有锐边的突出部21A并且在其外侧22上设有其他锐边的突出部22A。构造尖端的突出部21A、22A能够在如借助于螺纹钩4和在其上固定地拧紧的螺母4a产生的对应高的压力时在材料排出的情况下进入到对置的面中。内侧21上的硬的尖端埋入到轴身1的相比较不硬的材料中。外侧22上的硬的尖端埋入到外壳6的相比较不硬的材料中。在两种情况下出现明显的形锁合。
尖端或者说突出部21A、22A是金属板中的冲压部，轴外壳20由所述金属板成形。冲压部包括在内侧21与外侧22之间延伸的开口32，以及在每个开口32的边上向外突出的棱，这些棱构成突出部。因此，所述棱在生产技术上是在冲压时形成的开口32的向外变形的边。
开口32的第一部分量具有其在内侧21上的变形为棱的边并且因此构成突出部21A。开口32的其余的第二部分量具有其在外侧22上变形为棱的边并且因此构成其他突出部22A。
在按照图4和图5的实施例中，所有开口32是等边三角形的形状，优选沿着这些三角形的所有三个边向外突出的棱和因此锐边的突出部处于内侧21或外侧22上。
然而，开口32不是必须如描绘的那样是三角形的，而是例如也可以是圆形的或四角形的或者具有多边形的形状。
如果在轴外壳20成形时冲压工具不仅从内侧21而且从外侧22进入到板料中，则同时在其中一侧上并且也在另一侧上形成棱和因此尖端。
在所述实施例中，相同数量的开口32从金属板的其中一侧以及另一侧那边冲压，即开口32和围绕这些开口在内侧21上设置的棱和尖端21A的数量与开口32和围绕这些开口在外侧22上设置的棱和尖端22A的数量一样大。
然而，两侧上的开口和棱的数量和/或形状也可以是不同的。开口32和围绕这些开口在内侧21上设置的棱和尖端的数量例如可以大于开口32和围绕这些开口在外侧22上设置的棱和尖端的数量。
在每种情况下，内侧上的突出部21A和外侧上的突出部22A应分别均匀地分布在存在所述突出部的区域上。如图4示出这一点，突出部21A和22A也应彼此交替，在这里是通过其以棋盘图案的布置结构。
有利的可以是：突出部21A、22A不是在整个面上，而是仅在轴外壳20的确定的区域36、37中存在。这些区域36、37仅处于轴外壳20的弯曲的部分区域上。此外，区域36、37沿轴外壳20的弯曲走向的方向观察仅处于开口27前面或后面。在此，如图3示出的那样，区域36、37分别延伸直到开口27的边缘处。两个区域36、37具有的沿轴身1的纵向方向的长度比所述两个区域的沿轴外壳20的周向观察的宽度大。
用于制造轴外壳20的金属板具有如下材料厚度，在没有突出部21A、22A的情况下测量，所述材料厚度在0.5mm至1mm之间并且优选在0.7mm至0.9mm之间。
对于金属板，弹簧钢或不锈钢是优选的。如果所述金属板不是不锈钢板材，则为了防腐蚀，在冲压过程之后对板材的镀锌可以是有意义的。
冲压过程可以相继进行，其方式是，冲压工具首先从其中一侧并且然后从另一侧移动到板材中。然而，或者冲压过程同时进行，其方式是，第一冲压工具从其中一侧并且同时第二冲压工具从另一侧移动到板材中，并且因此所有开口32和突出部21A、22A同时成形。
轴外壳20连同其具有开口27的中间区段和成直角伸出的支撑区域25的弯曲可以在冲压过程的范围内进行，然而或者在单独的弯曲过程中事先或事后进行。
用于轴外壳20的金属板的强度高于尖端21A、22A所进入的材料的、即轴身1和轴板9的材料的强度。所使用的金属板的强度Rm为1200N/mm2至1600N/mm2之间。反之，轴身1的材料的强度Rm仅为例如460N/mm2，并且轴板9的材料的强度仅为例如520N/mm2。因此，用于轴外壳20的金属板的强度总体上为轴身1的强度和轴板9的强度的至少两倍。
附图标记列表
1 轴身
2 轴臂
2A 下侧
2B 上侧
3A 支撑件
3B 螺栓
3C 空气弹簧
4 螺纹钩
4a 螺母
4b 弓形区段
5 轮廓
6 外壳
8 弹簧板
9 轴板
9A 销
9B 设备区域
10 支撑面
11 面区段
12 面区段
13A 侧部
13B 侧部
13C 侧向增强部
15 开口
20 轴外壳
21 内侧
21A 突出部、尖端
22 外侧
22A 突出部、尖端
25 支撑区域
27 开口
28 接片
29 收集板材
32 开口
36 具有突出部的区域
37 具有突出部的区域
B 宽度。