專利名稱：軸總成的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種軸總成，包括一具有 一 剛性的例如構(gòu)成為軸管的 軸身的車軸、各一個在車縱向中間平面兩側(cè)的轉(zhuǎn)向控制桿
(Ftihrungslenker )，所述轉(zhuǎn)向控制桿在一第一前端可鉸接在一 固定在 底盤上的軸承點上并且與其保持間距地剛性連接于軸身，并且所迷轉(zhuǎn) 向控制桿在其與前端對置的后端的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一彈簧元件的下支座， 在該彈簧元件的上側(cè)支承車底盤，其中軸身和兩個轉(zhuǎn)向控制桿共同由 兩個分別基本上一體的且相互沿一例如基本上水平的平面延伸的分界 縫連接的、特別是焊接的成型件半部構(gòu)成，從而軸身將兩個轉(zhuǎn)向控制 桿剛性地相互連接。
背景技術：
一這樣的軸總成例如由DE 101 18 523A1或DE100 53 411 Al是
已知的。這樣的由兩個殼狀的成型件半部構(gòu)成的軸總成具有優(yōu)點，其 在不多的制造成本的情況下可以降低制造和組裝費用以及重量。不過 在若干應用情況下已證明，在高的在操作中產(chǎn)生的軸總成的負荷時特 別在軸管和各轉(zhuǎn)向控制桿之間的連接區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生很大的材料應力。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是，進一步構(gòu)成一種開頭所述型式的軸總成， 并且進一步改進軸總成的可靠性和穩(wěn)定性，而不值得一提地提高制造 和組裝費用。
按照本發(fā)明，該目的在一開頭所述型式的軸總成中這樣達到，即 軸身至少在軸身與兩個轉(zhuǎn)向控制桿的連接區(qū)域內(nèi)通過至少一個附加的 加固元件加固。該軸總成包括較薄的各成型件半部和在受最大應力的 各區(qū)域內(nèi)的確定的附加加固，這種實施形式能夠提供一特別可靠的、 包括最小重量的軸總成。
按照本發(fā)明的第一實施形式，所述至少一個加固元件通過一管構(gòu) 成，該管插入一由兩個成型件半部構(gòu)成的空腔內(nèi)。在軸總成具有一例 如在內(nèi)部為圓柱形的軸管的構(gòu)成中建議，在其中插入一外面圓柱形的 管用以加固。但也有可能，加固元件具有一非圓形的橫截面，特別是 一關于產(chǎn)生的應力優(yōu)化的橫截面。
軸管在兩個轉(zhuǎn)向控制桿之間的區(qū)域在操作中經(jīng)受一高的彎曲應 力。因此在若干的應用情況中優(yōu)選，軸管的該中間的區(qū)域具有一比側(cè) 面的各外端較大的橫截面，在所述外端上可以設置軸頸。在一這樣的 軸管構(gòu)成中，用作為加固元件的管優(yōu)選構(gòu)成為一具有從軸管的外面向 軸管的中心的方向至少部分地圓錐形擴寬的管。
按照本發(fā)明的另一實施形式，所述至少 一個加固元件由軸頸的管 狀的延長部構(gòu)成。在兩個成型件半部組合以構(gòu)成軸總成以后，因此只 須插入延長的軸頸，而不需要附加的耗費的加固措施。
在本發(fā)明構(gòu)想的進一步構(gòu)成中設定，所述至少一個加固元件至少 部分地面狀貼緊兩個成型件半部的內(nèi)壁。這樣加固元件必要時可以與 由兩個成型件半部構(gòu)成的軸總成夾緊或固定?？蛇x擇或附加地，也有 可能將所述至少一個加固元件至少部分地與兩個成型件半部焊接。對 此加固元件可以或構(gòu)成為一連續(xù)的插入軸管中的加固元件或可以特別 在各轉(zhuǎn)向控制桿與軸管之間的連接區(qū)域內(nèi)設置彼此分開的加固元件。
按照本發(fā)明的另一實施形式，所述至少一個加固元件在內(nèi)部夾緊 在由兩個成型件半部構(gòu)成的軸總成中。為此設定，軸管的側(cè)面的末端 部分在內(nèi)部構(gòu)成圓柱形的，特別是構(gòu)成為軸頸的加固元件以一外部相 應圓柱形的連接部分配合入軸管的末端部分內(nèi)，并且軸管的末端部分 與加固元件的連接部分可以借助于至少一個夾緊件徑向夾緊，所述夾 緊件可借助于一螺栓沿軸向方向向軸管的末端調(diào)整。
或者對此也有可能在軸總成與所述至少一個加固元件之間設置一 外部夾緊。在這種情況下軸管的側(cè)面的末端部分在內(nèi)部構(gòu)成圓柱形的 并且具有至少一個縱向狹槽，其中特別構(gòu)成為軸頸的加固元件以一外 部相應圓柱形的連接部分配合入軸管的末端部分內(nèi)，并且軸管的末端
部分與加固元件的連接部分可借助于至少一個位于軸管的末端部分上 的、沿縱向方向連續(xù)開口的鎖緊環(huán)徑向夾緊。
按照本發(fā)明的另 一優(yōu)選的實施形式，所述至少 一個加固元件由一 筋條構(gòu)成，所述設置于一由兩個成型半部構(gòu)成的空腔內(nèi)并且特別與各 成型件半部焊接。通過筋條狀的加固元件的構(gòu)成，當按照產(chǎn)生的負荷 敷設筋條并設置于軸總成內(nèi)時可以進一步減輕重量。
在該本發(fā)明構(gòu)想的進一步構(gòu)成中優(yōu)選設置至少兩個加固元件，所 述加固元件分別由至少兩個至少相互近似成直角延伸的筋條構(gòu)成。對 此其中一個筋條可以至少近似位于一包括一轉(zhuǎn)向控制桿的縱軸線的平 面內(nèi)，而另一筋條至少近似位于包括軸管的軸線的平面內(nèi)。各加固元 件由此設置在各轉(zhuǎn)向控制桿與軸管之間的、在操作中受最大應力的連 接區(qū)域內(nèi)。
在幾個應用情況中優(yōu)選，在軸總成中設置多個通孔例如用來容納 一制動裝置的各功能元件。這些通孔允許功能元件的安裝，而不需要 加大在車輪懸架的區(qū)域內(nèi)的結(jié)構(gòu)空間。對此通過在通孔中插入一環(huán)形 壁并與各成型件半部焊接，可以提高軸總成的穩(wěn)定性。
殼狀的成型件半部可以利用適當?shù)臎_壓裝置或鍛造裝置以不多的 費用大量件數(shù)地由金屬薄板低成本地制造?？梢匀∠麊为毜霓D(zhuǎn)向控制 桿例如與軸身的固定或焊接以及轉(zhuǎn)向控制桿由多個壁元件的耗費工作 的組合。必要時為了各轉(zhuǎn)向控制桿的固定和另外只為了兩個成型件半 部在例如基本上水平延伸的分界縫的區(qū)域的連接需要一焊接，在分界 縫的區(qū)域內(nèi)負荷是較小的。而且成型件半部的形狀沖壓能夠在軸總成 中實現(xiàn)重量和負荷優(yōu)化的壁厚分布。這樣例如有可能在轉(zhuǎn)向控制桿與 軸身的連接的更高負荷的區(qū)域內(nèi)增加材料厚度，而在受不大的負荷的 區(qū)域內(nèi)相應地減小材料厚度。本發(fā)明的軸總成因此在同時小的重量的 情況下保持一高的剛度。
在小的重量的同時這樣進一步提高軸總成的剛度，即相互連接的 兩個成型件半部在它們中間形成一空腔。在這樣的箱形構(gòu)造方式中可 以特別好地承受作用到軸總成上的彎曲力矩和扭轉(zhuǎn)力矩。
如果在各轉(zhuǎn)向控制桿的前端上分別構(gòu)成或安裝一軸承套用以將轉(zhuǎn)
向控制桿與車底盤連接，則有可能安裝與車底盤個性化匹配的軸承套，
同時保持軸總成的幾何形狀不變。此外按這種方式對于軸承套和成型
件半部也可以采用不同的材料，例如軸承套由銅合金構(gòu)成。軸承套可
以通過焊接特別簡單和牢固地固定在轉(zhuǎn)向控制桿上，借此同時進一步
提高軸總成的穩(wěn)定性。
如果在各轉(zhuǎn)向控制桿的后端上分別設置多個基本上垂直于分界縫
的平面延伸的通孔，以便將各彈簧元件固定在各轉(zhuǎn)向控制桿上，則本 發(fā)明的軸總成可應用在各種不同的車底盤型式中。根據(jù)優(yōu)選由各一個 空氣彈簧波紋管構(gòu)成的各彈簧元件的尺寸以及車底盤的幾何形狀，將 各彈簧元件經(jīng)由例如一螺栓固定于不同的通孔中。由于軸總成在不同 的車底盤形式的廣泛的可應用性，可以保持很少的制造成本和特別是 成型件半部的模具的成本。可以按本身已知的方式系牢緩沖器。
為了各車輪與軸總成的連接，優(yōu)選軸身的兩個側(cè)面孔中分別剛性
固定一 軸頸。這些軸頸可以例如壓入構(gòu)成為軸管的軸身內(nèi)并且必要時 與其焊接或以其他的方式連接于軸總成。按這種方式有可能將不同的 尺寸的軸頸在相同的軸總成幾何形狀中使用。
按照本發(fā)明的另 一 實施形式，在軸身的兩個側(cè)面孔中設置滾動軸 承。在該實施形式中各車輪可以經(jīng)由輪轂的一延長部安裝于軸身的軸 承裝置中。在該軸總成的實施形式中車輪或制動器的結(jié)構(gòu)在相當大程 度上與軸總成的幾何形狀無關，從而軸總成可易變地用于不同車型。


以下示例性并參照附圖更詳細地說明一個實施例。其中
圖l 一按照本發(fā)明的第一實施形式的軸總成的部分剖視圖2 按圖1的軸總成的側(cè)視圖3 —按照本發(fā)明的第二實施形式的軸總成的部分剖視圖4 一按照本發(fā)明的第三實施形式的軸總成的部分剖視圖5 —按照本發(fā)明的第四實施形式的裝置的部分剖視圖；以及 圖6按圖5的軸總成的各成型件半部的剖面圖。
圖1、 3、 4和5中所示的實施形式關于軸總成1的基本的結(jié)構(gòu)基 本上是相同的。其中軸總成由一下成型件半部2和一上成型件半部3 組成。兩個成型件半部2和3沿一基本上水平延伸的分界縫4經(jīng)由焊 接5相互連接并且在其中間確定一空腔。兩個成型件半部2和3分別 是由金屬薄板沖壓或鍛造成的型材，其可以具有幾個厘米、例如約 5mm的壁厚。
每一成型件半部2和3構(gòu)成H形的，包括兩個基本上平行的轉(zhuǎn)向 控制桿半部。各轉(zhuǎn)向控制桿半部分別經(jīng)由軸身半部相互連接成一體的， 使各軸身半部近似垂直于各轉(zhuǎn)向控制桿半部延伸。各轉(zhuǎn)向控制桿半部 組合構(gòu)成各個轉(zhuǎn)向控制桿6或7，在其中間的區(qū)域內(nèi)由各軸身半部組 成的軸身8以一軸管的形式分叉。在所示的實施形式中軸管8具有約 200mm的直徑。
轉(zhuǎn)向控制桿6和7的分別沿通過箭頭F標記的行駛方向的前端9 或IO可鉸接在車底盤(圖中未示出)上的一軸承點上。為此在轉(zhuǎn)向控 制桿6、 7的前端9、 10分別構(gòu)成或設置一軸承套11或12。在圖中所 示的實施形式中轉(zhuǎn)向控制桿6和7的前端9或10為此分別具有一半圓 柱形的凹槽，在此凹槽中環(huán)繞地焊接環(huán)形的軸承套11或12。在軸承 套11和12內(nèi)可以在里面壓入例如彈性的軸承元件21，例如一橡膠金 屬復合件，其將全部在那里產(chǎn)生的力經(jīng)由支座傳入車底盤中并且保證 符合目的的調(diào)節(jié)汽車的滾動穩(wěn)定性。
在轉(zhuǎn)向控制桿6、 7的沿行駛方向的削平的后端13、 14中設有多 個通孔。借助于螺栓可以在各一個或多個通孔內(nèi)將各彈簧元件(未示 出)固定在轉(zhuǎn)向控制桿6、 7上，從而轉(zhuǎn)向控制桿6、 7的后端13、 14 構(gòu)成這些彈簧元件、例如空氣彈簧波紋管的支座，在這些彈簧元件的 上側(cè)上則支承車底盤。
在圖1所示的實施形式中將軸頸15和16裝入軸身8的兩個相互 對置的側(cè)面孔中并且在軸管孔中壓緊和/或焊接。在軸頸15和16上可 以按已知方式分別安裝一個或多個車輪(未示出)。為此軸頸15、 16
在其向外的端部分別具有螺紋部分。在該實施形式中，軸頸15、 16 具有相對于傳統(tǒng)的軸頸沿軸管的軸向方向加大的長度，從而管狀的軸 頸15、 16—直越過轉(zhuǎn)向控制桿6、 7與軸管8的連接區(qū)域延伸。延長 的軸頸15、 16由此用作為一加固元件，其面狀地貼緊由兩個成型件半 部2、3構(gòu)成的軸總成的內(nèi)壁并且加強在操作中承受特別高的負荷的區(qū) 域，在該區(qū)域內(nèi)轉(zhuǎn)向控制桿6、 7通入軸管8。
圖3中示出本發(fā)明的第二實施形式，其基本上對應于按圖1和2 的實施形式。但在該實施形式不延長側(cè)面插入軸管8的軸頸15、 16， 而以傳統(tǒng)的長度構(gòu)成并且焊接和/或夾緊于軸管8中。為了加固轉(zhuǎn)向控 制桿6、 7與軸管8之間的連接區(qū)域，在軸管8中設置一部分圓錐形的 管17作為加固元件。
所述部分圓錐形的管17從一鄰接軸頸15、 16的固定區(qū)域的、側(cè) 向外部的、具有較小直徑的區(qū)域一直延伸到軸管8的在兩操縱6、 7 之間設置的中間區(qū)域，該中間區(qū)域為穩(wěn)定性原因具有加大的直徑。通 過加固元件附加地加強在操作中受高負荷的區(qū)域，在該區(qū)域兩個轉(zhuǎn)向 控制桿6、 7通入軸管8。相反由兩個成型件半部2、 3構(gòu)成的軸總成1 的其余的區(qū)域可以由一較薄的金屬薄板構(gòu)成，從而軸總成1在高的剛 度的同時具有一特別小的重量。
圖4中示出的一軸總成1的實施形式基本上對應于按圖3的實施 形式，其中軸管8的在兩個轉(zhuǎn)向控制桿6、 7之間設置的中間區(qū)域相對 于在兩個轉(zhuǎn)向控制桿6、 7側(cè)向外部設置的區(qū)域不具有加大的直徑。作 為加固元件18安裝于軸管8中的管18因此可以例如構(gòu)成圓柱形的。 對此圓柱形管18再次由一鄰接軸頸15或16的區(qū)域越過軸管8與兩個 轉(zhuǎn)向控制桿6、 7的連接區(qū)域延伸到軸身8的一中間的區(qū)域。圓柱形管 18也可以如圖3中所示的圓錐形管17那樣夾緊、焊接或以其他適當 的方式固定于軸管8中。
在圖5和6所示的實施形式中設置筋條19、 20作為加固元件，所 述筋條在由兩個成型件半部2、 3構(gòu)成的空腔的內(nèi)部延伸。對此各一個 筋條19設置成使其至少近似在一包含相應的轉(zhuǎn)向控制桿6、 7的前端
9或10的縱軸線的平面內(nèi)延伸。各一個第二筋條20基本上與上述筋 條成直角地在軸管8的軸線的平面內(nèi)延伸。對此筋條19、 20的長度尺 寸確定成使它們基本上在兩個轉(zhuǎn)向控制桿6、7與軸管的連接區(qū)域內(nèi)延伸。
兩個筋條19、 20在兩個成型件半部2、 3中如此設置，使這兩個 從各成型件半部2、 3起基本上終止于分界縫4的平面內(nèi)。按這種方式 有可能在兩個成型件半部相互連接時將相應的成型件半部的各筋條相 互連接。但對此可選擇地，也可以事先或事后相互焊接各筋條或設置 連續(xù)的筋條，其從一成型件半部起一直延伸到另一成型件半部。
筋條19、20的尺寸和設置對此并不限于圖5和6所示的實施形式。 更確切說也有可能例如在轉(zhuǎn)向控制桿6、7與軸管8的連接區(qū)域內(nèi)設置
大量的筋條。
附圖標記清單
1 軸總成
2 上成型件半部
3 下成型件半部
4 分界縫
5 焊接
6 轉(zhuǎn)向控制桿
7 轉(zhuǎn)向控制桿
8 軸身(軸管)
9 轉(zhuǎn)向控制桿6的前端 10轉(zhuǎn)向控制桿7的前端
11 軸承套
12 軸承套
13 轉(zhuǎn)向控制桿6的后端
14 轉(zhuǎn)向控制桿7的后端
15 軸頸
16 軸頸
17圓錐形管 18圓錐形管
19 筋條
20 筋條
21 軸承元件 F 4于馬史方向
權(quán)利要求
1.軸總成，包括一具有一剛性的例如構(gòu)成為軸管(8)的軸身的車軸、各一個在車縱向中間平面兩側(cè)的轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)，所述轉(zhuǎn)向控制桿在一第一前端(9、10)可鉸接在一固定在底盤上的軸承點上并且與其保持間距地剛性連接于軸身(8)，并且所述轉(zhuǎn)向控制桿在其與前端(9、10)對置的后端(17、18)的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一彈簧元件的下支座，在該彈簧元件的上側(cè)支承車底盤，其中軸身(8)和兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)共同由兩個分別基本上一體的且相互沿一例如基本上水平的平面延伸的分界縫(4)連接的、特別是焊接的成型件半部(2、3)構(gòu)成，從而軸身(8)將兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)剛性地相互連接；其特征在于，軸身(8)至少在軸身(8)與兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)的連接區(qū)域內(nèi)通過至少一個附加的加固元件(15、16；17；18；19、20)加固。
2. 按照權(quán)利要求1所述的軸總成，其特征在于，所述至少一個加 固元件通過一管(15、 16; 17; 18)構(gòu)成，該管插入一由兩個成型件 半部(2、 3)構(gòu)成的空腔內(nèi)。
3. 按照權(quán)利要求2所述的軸總成，其特征在于，管(15， 16; 18) 是一圓柱形管。
4. 按照權(quán)利要求2所述的軸總成，其特征在于，管(17)是一從 軸管(8)的外側(cè)向軸管(8)的中心的方向至少部分地圓錐形擴寬的 管。
5. 按照權(quán)利要求1至4之一項所述的軸總成，其特征在于，所述 至少一個加固元件(15、 16)由軸頸(15、 16)的一管狀的延長部構(gòu) 成。
6. 按照權(quán)利要求1至5之一項所述的軸總成，其特征在于，所述 至少一個加固元件(15、 16; 17; 18; 19， 20)至少部分地面狀貼緊 兩個成型件半部(2、 3)的內(nèi)壁。
7. 按照權(quán)利要求1至6之一項所述的軸總成，其特征在于，所述 至少一個加固元件(15、 16; 17; 18; 19， 20)至少部分地與兩個成 型件半部(2、 3)焊接。
8. 按照權(quán)利要求1至6之一項所述的軸總成，其特征在于，軸管 (8)的側(cè)面的末端部分在內(nèi)部構(gòu)成圓柱形的，特別是構(gòu)成為軸頸(15、16)的加固元件以一外部相應圓柱形的連接部分配合入軸管(8)的末 端部分內(nèi)，并且軸管(8)的末端部分與加固元件的連接部分可以借助 于至少 一個夾緊件徑向夾緊，所述夾緊件可借助于一螺栓沿軸向方向 向軸管(8)的末端調(diào)整。
9. 按照權(quán)利要求1至6之一項所述的軸總成，其特征在于，軸管 (8)的側(cè)面的末端部分在內(nèi)部構(gòu)成圓柱形的并且具有至少一個縱向狹槽，特別是構(gòu)成為軸頸(15， 16)的加固元件以一外部相應圓柱形的 連接部分配合入軸管(8)的末端部分內(nèi)，并且軸管(8)的末端部分 與加固元件的連接部分可借助于至少一個位于軸管(8 )的末端部分上 的、沿縱向方向連續(xù)開口的鎖緊環(huán)徑向夾緊。
10. 按照權(quán)利要求1所述的軸總成，其特征在于，所述至少一個 加固元件由至少一個筋條(19、 20)構(gòu)成，所述筋條i殳置在一由兩個 成型件半部(2、 3)構(gòu)成的空腔內(nèi)并且特別是與各成型件半部(2、 3) 焊接。
11. 按照權(quán)利要求IO所述的軸總成，其特征在于，設置至少兩個 加固元件(19、 20)，所述加固元件分別由至少兩個至少相互近似成直 角延伸的筋條(19、 20)構(gòu)成。
12. 按照權(quán)利要求10或11所述的軸總成，其特征在于，其中一 個筋條(19)至少近似位于一包括一轉(zhuǎn)向控制桿(6、 7)的縱軸線的 平面內(nèi)，而另一筋條(20)至少近似位于一包括軸管(8)的軸線的平 面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軸總成，包括一具有一剛性的例如構(gòu)成為軸管(8)的軸身的車軸、各一個在車縱向中間平面兩側(cè)的轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)，所述轉(zhuǎn)向控制桿在一第一前端(9、10)可鉸接在一固定在底盤上的軸承點上并且與其保持間距地剛性連接于軸身(8)，并且所述轉(zhuǎn)向控制桿在其與前端(9、10)對置的后端(17、18)的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一彈簧元件的下支座，在該彈簧元件的上側(cè)支承車底盤，其中軸身(8)和兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)共同由兩個分別基本上一體的且相互沿一例如基本上水平的平面延伸的分界縫(4)連接的、特別是焊接的成型件半部(2、3)構(gòu)成，從而軸身(8)將兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)剛性地相互連接。軸身(8)至少在軸身(8)與兩個轉(zhuǎn)向控制桿(6、7)的連接區(qū)域內(nèi)通過至少一個附加的加固元件(15、16；17；18；19、20)加固。
文檔編號B60B35/08GK101356027SQ200780001239
公開日2009年1月28日 申請日期2007年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月9日
發(fā)明者H·科申納特 申請人:塞夫·霍蘭德有限公司