專利名稱：裝配式車橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題總體上涉及一種用于車輛的車橋，更特定而言，其涉及一種用于 車輛的裝配式車橋。
背景技術(shù)：
用于車輛的典型轉(zhuǎn)向橋軸組件包括鑄造的I型軸梁、以及通過主銷可樞轉(zhuǎn)地連接 到軸梁相反兩端上的一對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)。盡管這些部件通常是結(jié)實(shí)而可靠的，但這樣的鑄造I型 軸梁在形狀方面受到限制，其相對(duì)較重，并需要較多的機(jī)加工處理。所有這些問題都增 大了制造成本、影響了車輛的有效載荷?？紤]到上述問題，人們研制出了裝配式的車橋。這樣的車橋通常是由鋼板制成 的，鋼板被切割后再焊接到一起。裝配式輪軸的重量通常輕于鑄造式I型梁車橋。對(duì)于 至少一種已知的應(yīng)用場合，用于重載卡車的鑄造I型梁車橋的重量約為195磅，而等效的 典型裝配式車橋的重量約為125磅。在商用車輛-包括重載商用卡車的情況下，上述的 減重優(yōu)勢將轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在增大的有效荷載能力。裝配式車橋的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于所使用的材料(例如鋼材)能被進(jìn)行延展，從而能 更為有效地對(duì)這些材料進(jìn)行分布。這有助于制出更輕的裝配式車橋，甚至能使得車橋具 有既能抵抗彎曲應(yīng)力、又能抵抗扭轉(zhuǎn)應(yīng)力的剛度。且在所有這些優(yōu)點(diǎn)之外最重要的是， 裝配式車橋所需的機(jī)加工量通常還小于鑄造式I型梁的車橋。因而，其制造更為容易， 且制造成本更低。在第5810377號(hào)美國專利中公開并描述了現(xiàn)有裝配式車橋的一種實(shí)例，其中， 該專利被結(jié)合到本申請(qǐng)中作為背景。該文獻(xiàn)所公開的裝配式車橋?qū)Ξ?dāng)時(shí)的現(xiàn)有技術(shù)做出 了地標(biāo)性的改進(jìn)，且在目前仍可被用于多種用途。但是，目前已認(rèn)識(shí)到該專利存在某些 缺陷。主要是，裝配式車橋未能有效地利用制造材料，造成生產(chǎn)成本的增大，并導(dǎo)致材 料浪費(fèi)。這一缺點(diǎn)促成了進(jìn)一步的改進(jìn)設(shè)計(jì)。例如，在第6609764號(hào)美國專利中公開 并描述了的裝配式車橋就解決了許多所述的缺陷，其中，該美國專利被結(jié)合到本申請(qǐng)中 作為參考。特別是，第6609764號(hào)美國專利中所介紹的車橋采用了由矩形坯料制成得主 體，且只有少量的坯料被浪費(fèi)。盡管第6609764號(hào)美國專利中所描述的車橋成功地減少了材料的浪費(fèi)，但其沒 有解決自身的缺陷。例如，車橋的主體相對(duì)較短，因而需要連接一定數(shù)目的、較重的零 部件，這些零部件例如是一對(duì)上主銷板和鵝頸件。另外，零部件的多樣性可能會(huì)增大制 造成本和復(fù)雜性。例如，該文獻(xiàn)描述了一種制造方法其采用了三道(threepass)焊接來 將各個(gè)零部件相互固定起來。圖1表示了另一種現(xiàn)有裝配式車橋A的一部分。該車橋A具有直線的主體B， 主體B具有C形的橫截面，且主體B上固定有連續(xù)的底板P。單獨(dú)的鵝頸件G(圖中只 表示出了其中一個(gè))被焊接到主體B的端部上，且被焊接到底板P上。鵝頸件G被設(shè)置為鑄造件，其具有叉形部分F，該叉形部分構(gòu)成了將鵝頸件G焊接到主體B上的另一處 位置。鑄造成的鵝頸件G除了其成分已很沉重之外，其在主體B端部處形成的較為陡折 的過渡部，這進(jìn)一步增大了車橋A的重量，這是因?yàn)樾枰捎萌篮附觼砉潭Z頸件 G、并將主體B的一部分固定到底板P上，這致使鵝頸件G下方的材料M成為冗余的， 實(shí)質(zhì)上被浪費(fèi)了。因而，希望能克服上述的一個(gè)或多個(gè)缺陷，或者作為備選，克服文中未具體指 出的現(xiàn)有裝配式車橋存在的其它缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)具有幾方面的發(fā)明主題，這些發(fā)明主題可被實(shí)施為文中描述、并請(qǐng)求保 護(hù)的裝置與系統(tǒng)。這些方面可被單獨(dú)實(shí)施，或者與文中描述的其它方面的發(fā)明主題組合 起來實(shí)施。在一個(gè)方面，一種裝配式車橋包括單件式的主體，主體具有倒U形的構(gòu)造，且 主體包括中間段，中間段的兩端部帶有向上彎曲的鵝頸部分。鵝頸部分與主體的中間段 制成一體。在主體上固定有底板，且底板的一端鄰近其中一個(gè)鵝頸部分，另一端鄰近另 一鵝頸部分。車橋還包括第一主銷安裝部，該安裝部被固定到第一鵝頸部分上，且該安 裝部上具有貫通延伸的第一主銷孔。第二主銷安裝部被固定到第二鵝頸部分上，且具有 貫通延伸的第二主銷孔。在另一個(gè)單獨(dú)的方面，一種裝配式的車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)組件包括單件式的主體， 主體具有倒U形的構(gòu)造，且主體包括中間段，且中間段的兩端部帶有向上彎曲的鵝頸部 分。鵝頸部分與主體的中間段制成一體。車橋還具有固定到所述主體上的底板，且底板 的一端鄰近其中一個(gè)鵝頸部分，并延伸超出該鵝頸部分，底板的另一端鄰近另一鵝頸部 分，并延伸超出該另一鵝頸部分。第一主銷安裝部被固定到鵝頸部分、以及底板的相應(yīng) 端部上。第一主銷安裝部與底板的相應(yīng)端部具有基本上對(duì)正的、貫通延伸的主銷孔。第 二主銷安裝部被固定到另一鵝頸部分、以及底板的相應(yīng)端部上。第二主銷安裝部與底板 的相應(yīng)端部具有基本上對(duì)正的、貫通延伸的主銷孔。主銷被容納在主銷孔中，每個(gè)主銷 上都連接著具有轉(zhuǎn)向拉桿臂的轉(zhuǎn)向節(jié)。每個(gè)轉(zhuǎn)向拉桿臂都與轉(zhuǎn)向拉桿的一端相連，由此 將兩個(gè)轉(zhuǎn)向節(jié)相互聯(lián)接起來。在又一個(gè)單獨(dú)的方面，一種裝配式的車橋包括單件式的主體，主體具有中間 段，并具有位于其兩端部處的、向上彎曲的鵝頸部分。每個(gè)鵝頸部分的后側(cè)都具有轉(zhuǎn)向 拉桿臂空隙，該空隙具有向內(nèi)錐縮的區(qū)段。轉(zhuǎn)向拉桿臂空隙這一特征與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)向組件 相配合，增大了轉(zhuǎn)向組件的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度。


在下文的描述中，將頻繁地參照附圖中的下列視圖，在這些視圖中，同樣的數(shù) 字標(biāo)號(hào)指代相同的零部件，在附圖中圖1中的透視圖表示了根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方案制出的裝配式車橋；圖2中的正面立視圖表示了根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的裝配式車 橋；
圖2A是圖2所示裝配式車橋的后視圖；圖3是根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的另一種裝配式車橋的俯視圖；圖4是沿圖3中的4-4線對(duì)圖3所示裝配式車橋所作的剖面圖；圖5中的俯視圖表示了矩形的材料條帶，該條帶用于形成根據(jù)本發(fā)明的裝配式 車橋的主體；圖6是圖5所示矩形材料條帶的端部視圖，圖中該條帶已被制成具有倒U形的橫 截面；圖7是圖6所示矩形材料條帶的正視圖，圖中該條帶已被制得形成了具有兩個(gè)向 上彎曲的鵝頸部分的主體；圖8中的正視圖表示了根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的另一種裝配式車 橋；圖8A是圖8所示裝配式車橋的后視圖；圖9是根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的一種備選裝配式車橋的剖面圖；圖10是圖7所示主體的后視圖，該主體被制得具有鵝頸部分，鵝頸部分帶有錐 縮的區(qū)段；圖11是沿圖10中11-11線對(duì)鵝頸部分所作的剖面圖；圖12是沿圖10中12-12線對(duì)鵝頸部分所作的另一剖面圖；圖13是沿圖10中13-13線對(duì)鵝頸部分所作的端面視圖；圖14是對(duì)圖10所示主體所作的后視圖，圖中，鵝頸部分的部分被修剪掉或去除 掉；圖15是一種底板的正視圖，該底板適于被用在根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容 制出的裝配式車橋上；圖16和圖17中的透視圖表示了主銷的安裝部，該安裝部適于被用在根據(jù)文中所 提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的裝配式車橋上；圖18是一種備選的主銷安裝部與鵝頸部分的透視圖，它們適于被用在根據(jù)文中 所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的裝配式車橋上；圖19A中的后視圖表示了另一種備選的主銷安裝部與鵝頸部分，它們適于被用 在根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的裝配式車橋上；圖19B是沿圖19A中的19B-19B線對(duì)主銷安裝部與鵝頸部分所作的俯視圖；圖19C是沿圖19A中的19C-19C線對(duì)主銷安裝部及鵝頸部分所作的端部視圖；圖21中的透視圖表示了根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的裝配式車橋，其 帶有主銷及車橋支架；圖22和圖23中的透視圖表示了根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出裝配式車 橋，其帶有轉(zhuǎn)向組件的零部件；圖24中的后視圖表示了根據(jù)根據(jù)文中所提出原理與教導(dǎo)內(nèi)容制出的一種備選裝 配式車橋；以及圖25和26是圖24所示裝配式車橋的透視圖，圖中，該車橋帶有轉(zhuǎn)向組件的零 部件。
具體實(shí)施例方式文中所公開的實(shí)施方式是為了對(duì)本發(fā)明的主題進(jìn)行所需的描述。這些實(shí)施方式 僅是示例性的，可被按照多種方式來實(shí)施。因而，文中公開的具體細(xì)節(jié)內(nèi)容不應(yīng)被理解 為對(duì)后附權(quán)利要求書所限定主題的限制。圖2和圖2A表示了根據(jù)文中所提出原理制出的一種裝配式車橋，其在總體上被 標(biāo)為10。圖示的車橋10包括主體12、底板14、以及位于主體12相反兩端處的兩個(gè)主銷 安裝部16。車橋10的這些組成部件例如由焊接操作固定到一起，焊接操作是沿著它們的 各個(gè)交接點(diǎn)或交接線進(jìn)行的。圖3和圖4表示了一種類似的裝配式車橋10a，這兩個(gè)視圖更為具體地表示出了 各個(gè)組成部件的位置，這些組成部件包括主銷18，如下文將更為詳細(xì)地描述的那樣，每 個(gè)主銷都與對(duì)應(yīng)的主銷安裝部16相連。圖5表示了一種矩形的材料條帶20，該條帶被用來形成主體12。如圖6所示， 材料條帶20首先被制成倒U形的構(gòu)造。在本文的語境中，詞語“U形”的含義是寬泛 的，其含義并不限于圖示中具有一對(duì)垂直于頂壁并向下延伸的支腿的結(jié)構(gòu)。其它的構(gòu)造 例如可包括向下延伸的支腿相對(duì)于頂壁是傾斜的；或者支腿是彎曲的，從而形成了大 體為C形的橫截面構(gòu)造。圖5中的虛線表示的是矩形材料條帶20上可被彎折而形成圖6所示U形構(gòu)造的 部分。在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，也可采用其它方法來形成U形的主體。然后，將主體12的端部制為向上彎曲的鵝頸部分22(見圖7)。圖示的兩個(gè)鵝頸 部分22基本上是相同的，它們被主體12的中間段24分隔開。中間段24在圖中被表示 為大體上為直線形，但在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，其可帶有曲線部分?？梢钥闯觯c現(xiàn)有的設(shè)計(jì)相反，鵝頸部分22是單件式主體12上的一體部件，而 不是固定到主體上的單獨(dú)部件。另外，從中間段24到鵝頸部分的過渡部是光滑的，且與 文獻(xiàn)US 6609764中所述的裝配式車橋、以及圖1所示的車橋相反，在鵝頸部分22處及其 附近，不存在重疊或冗余的材料?？衫迷S多現(xiàn)有的梁彎折技術(shù)或滾軋技術(shù)或其它成形方法來形成彎曲的鵝頸部 分22?？墒褂玫姆椒ò?1)在其輪廓按照最終形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)的凹模/凸模套件中進(jìn) 行沖壓；(2)使用帶有側(cè)撐墊的彎板機(jī)，其中的側(cè)撐墊用于阻止側(cè)壁的變形；(3)流體單 元(袋室)擠壓機(jī)；(4)滾軋成形；(5)拉伸成形；以及液壓成形(且在隨后去除矩形坯 料的底部部分)。在一種示例性的鵝頸部分成形方法中，將多件式的心軸插入到主體的開口通道 中。心軸包括三個(gè)部件，且其中兩個(gè)部件是較短的端部部件(對(duì)應(yīng)于兩個(gè)鵝頸部分)，第 三個(gè)部件是較長的中心部件(對(duì)應(yīng)于主體的中間段)。心軸的各個(gè)部件被端對(duì)端地進(jìn)行布 置，從而在成形過程中，基本上可防止主體發(fā)生向內(nèi)的變形。心軸端部部件的每個(gè)外側(cè)端都由靜止的支撐件承載著，而每個(gè)內(nèi)側(cè)端都由對(duì)應(yīng) 的彈性支撐件承載著。各個(gè)彈性支撐件還支撐著心軸中心部件的端部。彈性支撐件可被 設(shè)置為多種形式，例如是可變形的襯墊、或液壓缸等裝置，以允許心軸端部部件的樞轉(zhuǎn) (即心軸端部部件的內(nèi)側(cè)端可相對(duì)于外側(cè)端向下相對(duì)運(yùn)動(dòng))。各個(gè)心軸端部部件都與樞轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)相連，從而進(jìn)一步有利于這樣的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在成形過程中，該樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使得心軸端部部件基本上可順應(yīng)于鵝頸部分的形狀。在主體、心軸各部件、以及支撐件的上方設(shè)置了成型?；蚧⌒纬尚文＞?。成型 模具有倒U形的橫截面，其形成了用于接納主體的溝道。溝道的側(cè)面是由側(cè)撐墊形成 的，側(cè)撐墊的形狀大致上順應(yīng)于主體向下延伸的支腿，防止在加工過程中支腿在彎曲效 應(yīng)區(qū)向外鼓出，由此使得沿著主體的寬度具有基本上均等的寬度。借助于沖壓機(jī)，使溝 道的頂部部分受到擠壓而與主體的頂部相接觸，從而成形為與主體的最終曲率類似的形 狀。由于材料存在回彈現(xiàn)象，故鵝頸部分的實(shí)際曲率半徑通常要略大于溝道頂部的曲率 半徑，在設(shè)計(jì)溝道時(shí)要考慮到這樣的情況。在使用中，將心軸的部件布置到支撐件上，并將主體布置到心軸的各個(gè)部件 上。然后將成型模向下移動(dòng)，使其與主體接觸。成型模溝道帶有型廓的頂部部分向下擠 壓主體的中部，與此同時(shí)，彈性支撐件隨之向下移動(dòng)，以允許這樣的運(yùn)動(dòng)。靜止支撐件 將主體的兩個(gè)端部保持在較高的位置上，由此迫使主體在兩個(gè)區(qū)域處發(fā)生彎曲，這兩個(gè) 區(qū)域是指靜止支撐件與相鄰彈性支撐件之間的區(qū)域。心軸的端部部件繞著相應(yīng)的樞轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以允許主體發(fā)生彎曲。由于存在心軸和側(cè)撐墊，阻止了主體的彎曲部分向 內(nèi)側(cè)或向外側(cè)變形，從而，在成形過程中、以及成形之后，可將彎折鵝頸部分處主體的 橫截面保持為U形的形狀。鵝頸部分22的頂部和底部可具有不同的半徑，例如如圖2和圖2A中的實(shí)施方式 所示，底部的半徑可小于頂部的半徑。備選地是，如圖8和圖8A所示，頂部與底部可 具有基本上相同的半徑，其中，圖8和圖8A表示了一種備選的裝配式車橋10b。有利地 是底部的半徑不大于頂部的半徑，不然的話，隨著鵝頸部分延伸向?qū)?yīng)的主銷安裝部 16，鵝頸部分的頂部與底部將叉分開。在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，鵝頸部分22的半徑可以改變。不同的半徑將導(dǎo) 致獲得不同的車橋特性。例如，較大的半徑(例如圖8和圖8A所示)將導(dǎo)致鵝頸部分的 橫截面較大，這將趨于使得車橋更為壯實(shí)。但是，較小的半徑(例如如圖2和圖2A所 示)使得鵝頸部分可從距離主體中心較遠(yuǎn)的位置開始出現(xiàn)，從而增大了中間段的長度， 從而能更為容易地正確定位對(duì)應(yīng)懸架系統(tǒng)的車橋支架，并對(duì)該車橋支架進(jìn)行定向。相關(guān)車輛的幾何參數(shù)也會(huì)影響鵝頸部分22的半徑。例如，相對(duì)于水平方向，頂 部的彎折角度(即鵝頸部分頂部表面的彎曲角度)可以在約10°到50°的范圍內(nèi)。當(dāng)與 民用車輛配套使用時(shí)，在約30°到40°范圍內(nèi)的頂部彎折角度通常是合適的，而歐洲車 輛所需要的頂部彎折角度通常較小，該角度在約10°到30°的范圍內(nèi)。盡管已發(fā)現(xiàn)這些 彎折角度適于特定的應(yīng)用場合，但在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，也可采用小于10°、 高于50°的彎折角度。另外，有利地是取決于彎曲的半徑、以及用于形成主體的材料，將每個(gè)彎曲 部都設(shè)置為多個(gè)小彎曲部的復(fù)合體，以實(shí)現(xiàn)所需的上升角度。例如，圖9表示了一種車 橋，該車橋的鵝頸部分具有復(fù)合的彎曲部T，該復(fù)合彎曲部是由較小的彎曲部乃、T2構(gòu) 成的。將彎曲部T設(shè)置成由較小彎曲部乃、T2構(gòu)成的復(fù)合彎曲部、而不是設(shè)置成單個(gè)彎 曲部的設(shè)計(jì)方案能實(shí)現(xiàn)所需的上升角度，且不會(huì)對(duì)材料施加不當(dāng)?shù)膽?yīng)力。各個(gè)較小的彎 曲部乃、T2可由直線段或未彎曲段S分隔開，從而，在彎曲過程中，降低了凸緣端處的 應(yīng)力，提高了復(fù)合彎曲部T的穩(wěn)定性。
在一種實(shí)施方式中，在主體12的后側(cè)(見圖2A、8A和圖10)，在鵝頸部分22 上還制有錐縮的部分26。該錐縮部分26可與鵝頸部分22同時(shí)制出，或者是與鵝頸部分 先后制出?？蓞⒄?qǐng)D11-13來領(lǐng)會(huì)圖示錐縮部分26的輪廓，這些附圖在不同的位置處表 示了其中一個(gè)鵝頸部分22的橫截面。特別是，可以看出在朝向鵝頸部分22外側(cè)端的 方向上，錐縮部分26的角度基本上保持不變，但幅度(即鵝頸部分后支腿上錐縮的部分) 逐漸增大。另外，如圖10所示，錐縮部分26可延伸超出鵝頸部分22而伸入到主體12 的中間段24中。下文將更為詳細(xì)地介紹給錐縮部分26的功能。在鵝頸部分22與錐縮部分26被制為這樣的情況下，可對(duì)主體12支腿的底部進(jìn) 行修剪(見圖14)，以形成較為光滑的曲線28，當(dāng)將底板14固定到主體12上時(shí)，這樣的 曲線將是有利的，下文將更為詳細(xì)地對(duì)此進(jìn)行介紹。作為備選方案，在成形過程中，可 較早地將多余的材料去除掉-例如在將矩形材料條帶20制為主體12之前就進(jìn)行去除。不 論在何時(shí)去除這些材料，很顯然原先的矩形材料條帶20上只有少量的材料被浪費(fèi)。圖15表示了裝配式車橋10的底板14。底板14是這樣制成的矩形的材料條 帶被進(jìn)行成形(例如通過彎曲成形)，以形成基本為平板的主體部分30，該主體部分的邊 界由主彎曲部32和輔助彎曲部34限定，從而與主體12的型廓相匹配。底板14的寬度 可進(jìn)行變化，以與主體的寬度相對(duì)應(yīng)，例如，在與主體上錐縮部分相對(duì)應(yīng)的區(qū)域處，寬 度可以較為狹窄。鵝頸部分22上經(jīng)過修剪的曲線28形成了光滑而連續(xù)的表面，從而使得底板14 可更為容易而可靠地固定到主體12上。如圖2和圖2A所示，底板14被固定到主體12 的底部上?？衫煤附硬僮鲗⒌装?4固定到主體12上，在此情況下，底板14的寬度可 略大于主體12的寬度，以便于形成焊接表面。如圖4所示，底板14的長度可大于主體12的長度，而延伸超出主體端部的區(qū)段 的尺寸和結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為形成主銷安裝部的承座36。每個(gè)主銷安裝部承座36上都設(shè)置有用 于接納主銷18的主銷孔40 (見圖4)。有利地是圍繞著各個(gè)主銷孔40設(shè)置盡可能多的 材料，以實(shí)現(xiàn)最大的結(jié)構(gòu)完整性。在一種實(shí)施方式中，底板14的厚度是恒定的，且是等截面的，以便于在主銷孔 40處及其附近達(dá)到足夠的結(jié)構(gòu)完整性。對(duì)于底板14而言，厚度較大(例如，該厚度大于 用于形成主體12的材料的厚度)將是有利的，較大的厚度允許在主體部分30上的任何點(diǎn) 處將車輛舉升起，且不會(huì)造成損壞。底板14結(jié)實(shí)的厚度還實(shí)現(xiàn)了對(duì)異物的防護(hù)，從而， 車橋不會(huì)由于受到石塊、碎渣等物體的破壞而彎曲或損壞。在運(yùn)輸過程中，厚的底板還 為疊碼操作提供了栓系點(diǎn)。另外，較厚的底板能降低裝配式車橋的截面中點(diǎn)，這將降低 底板中的拉伸應(yīng)力，從而延長其疲勞壽命。在其它的實(shí)施方式中，如果需要的話，底板可為錐縮的構(gòu)造。對(duì)于這樣的構(gòu) 造，底板仍然是連續(xù)的，但被滾軋或機(jī)加工為錐縮結(jié)構(gòu)，從而使得底板在各個(gè)位置處具 有優(yōu)化的、變動(dòng)的厚度。在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，可針對(duì)底板的構(gòu)造采用其它的 改型設(shè)計(jì)。例如，可將專利文件US 6609764中所公開的、關(guān)于裝配式車橋底板的設(shè)計(jì)原 理與根據(jù)本發(fā)明的裝配式車橋配合使用，其中，上述專利文件在上文已被結(jié)合到本申請(qǐng) 中作為參考。圖16和圖17表示出了一個(gè)用于裝配式車橋10的主銷安裝部16。另一個(gè)主銷安裝部與圖示主銷安裝部是鏡面對(duì)稱的，下文的描述同樣地適用于這兩個(gè)主銷安裝部。主銷安裝部16是中空的(從圖17可最為清楚地看出)，其包括頭部42，還可 帶有頸縮部分44。在頭部42上機(jī)加工出貫通的主銷孔46，該主銷孔的位置被設(shè)計(jì)成與 主銷安裝部承座36上主銷孔40的位置基本上對(duì)正，其中，主銷安裝部16將落座在承座 36上，并最終固定到該承座上(見圖4)。為了確保所對(duì)應(yīng)的主銷孔40與46能正確地對(duì) 正，有利地是首先將主銷安裝部16固定到主銷安裝部承座36上，然后再同時(shí)加工出主 銷孔40和46。主銷安裝部16上頸縮部分44的橫截面小于頭部42的橫截面(見圖7)，這使得 頸縮部分可被接納到鄰近的主體12鵝頸部分22中(見圖4)。圖示的頸縮部分44具有 傾斜壁48，其與對(duì)應(yīng)鵝頸部分22的錐縮部分26相對(duì)應(yīng)，從而在主體12與主銷安裝部16 之間實(shí)現(xiàn)了平滑的過渡，由此改善了車橋10的疲勞強(qiáng)度。頭部42與頸縮部分44之間的交接處形成了唇緣50，其抵接著對(duì)應(yīng)鵝頸部分22 的端部，從而防止主銷安裝部16過度地插入到對(duì)應(yīng)鵝頸部分22的溝道中。因此，在將 安裝部16固定到底板14和主體12上之前，唇緣50有助于對(duì)主銷安裝部16正確地進(jìn)行 定位。唇緣50還作為將主銷安裝部16固定到主體12上的表面?？衫萌魏未胧?例 如焊接方法將主銷安裝部16固定到底板14和主體12上。如果采用焊接操作來固定主銷 安裝部16，則有利地是底板14的主銷安裝部承座36延伸超出頭部42的環(huán)周邊，從而 形成方便的焊接表面。圖18表示了一種備選的主銷安裝部16a，其大體上為圓筒形，且被固定到較為 縱長的鵝頸部分22a上，由此可減小鵝頸安裝部的尺寸。圖18所示實(shí)施方式可能是有利 的，原因在于主銷安裝部盡管是中空的，但相對(duì)于車橋上的其余部分，仍然是相對(duì)較 重的。主銷安裝部的基本功能是為主銷提供耐久的連接點(diǎn)，因而，取消掉那些為主銷 孔提供支撐作用和形成結(jié)構(gòu)不是必需的材料將是有利的。如圖18所示，通過增大包括鵝 頸部分的主體的長度，可減小主銷安裝部的尺寸，因而只需要小型的主銷安裝部即可。 在不偏離本發(fā)明范圍的前提下，也可采用其它結(jié)構(gòu)的主銷安裝部。圖19A-19C表示了另一種備選的主銷安裝部16b，該安裝部總體上為L形，其帶 有直立的凸緣52和疊壓凸緣54。鵝頸部分22b基本上沿著底板14的長度延伸，從而只 設(shè)置了小型的主銷安裝部16b來封閉(利用直立凸緣52進(jìn)行封閉)主體溝道的開口端， 并遮蓋(利用疊壓凸緣54進(jìn)行遮蓋)著鵝頸部分22b上表面的端部。疊壓凸緣54被固 定到鵝頸部分22b的外側(cè)，從而向主銷孔46提供了額外的材料，提高了主銷孔的強(qiáng)度。 如圖19B所示，如果鵝頸部分22b上設(shè)置有錐縮部分26，則可將主銷安裝部16b設(shè)置為 錐縮結(jié)構(gòu)，以與鵝頸部分的錐縮部分26基本上達(dá)到一致。圖20表示了圖19A-19C所示主銷安裝部16b的一種改型，其是一種更小的L形 主銷安裝部16c。圖20所示主銷安裝部16c的尺寸與結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)為其基本上可被容納 到主體的溝道中，因而實(shí)質(zhì)上起到了插塞的作用。主銷安裝部16c的寬度與溝道的寬度 基本上相等，直立凸緣56的高度與溝道的高度基本上相等。疊壓凸緣58與圖19A-19C 所示主銷安裝部16b中疊壓凸緣54是類似的，區(qū)別在于該凸緣58被裝配到溝道中，且被 固定到鵝頸部分22b的內(nèi)部。在裝配式車橋10被完全組裝好之后，添加上其它的零部件。例如，圖21表示出了被固定到主體12上的車橋支架60，該支架為懸架系統(tǒng)形成了車橋承座，其例如是由 機(jī)械緊固件進(jìn)行固定的。在車橋10的另一側(cè)固定了第二車橋支架(圖中未示出)。如各 個(gè)附圖中所示的那樣，主體可帶有用于接納所述機(jī)械緊固件的通孔38。為了正確地對(duì)正車橋支架60，可有利地將其固定到主體12中間段24的平面部分 上。但是，如果希望的話，也可將車橋支架60至少部分地固定到曲線的鵝頸部分22上， 這取決于相關(guān)車輛的具體結(jié)構(gòu)。例如，車橋支架60可同時(shí)固定到鵝頸部分22和中間段 24上，從而實(shí)際上跨置在主體12的兩個(gè)區(qū)段上。如果將車橋支架至少部分地置于鵝頸部 分22上的方式將妨礙車橋支架60的功用，則在需要的情況下，可對(duì)車橋支架60的頂部 或下側(cè)執(zhí)行機(jī)加工或其它加工?？梢岳斫膺m當(dāng)?shù)乇３种黧w12支腿在鵝頸部分22處的 結(jié)構(gòu)完整性(即在成形過程中或成形之后，不允許支腿向外變形或鼓突出去)將使得車橋 支架與鵝頸部分22能最為容易、最為可靠地連接起來。圖21還表示出了主銷18，其被接納在其中一個(gè)主銷安裝部16與底板14上相互 對(duì)正的主銷孔中。利用公知的措施將轉(zhuǎn)向節(jié)62 (見圖22和23)連接到主銷18上。圖23 表示出了鵝頸部分22上錐縮部分26的功用。具體是，錐縮部分26為轉(zhuǎn)向節(jié)62的轉(zhuǎn)向 拉桿臂64留出了更大的空隙，由此允許實(shí)現(xiàn)更大的轉(zhuǎn)向角度。在圖示的實(shí)施方式中，在 轉(zhuǎn)向拉桿臂64與車橋10接觸到之前，轉(zhuǎn)向節(jié)62可從圖22所示的直行狀態(tài)轉(zhuǎn)過約55°。圖24-26表示了一種備選的裝配式車橋10c，該車橋上設(shè)置有鵝頸部分22，鵝頸 部分22具有沖剪、壓窩(dimpled)或切割去的部分66，而不是設(shè)計(jì)成錐縮形。切去部分 66類似于鵝頸部分22后側(cè)上的凹缺部，該切去部分與錐縮部分具有相同的功能，其使得 轉(zhuǎn)向節(jié)62能在轉(zhuǎn)向拉桿臂64與車橋接觸到之前實(shí)現(xiàn)從直行位置到約55°的轉(zhuǎn)角-如圖 26所示。在圖22和圖23中還表示出了按照現(xiàn)有設(shè)計(jì)制出的轉(zhuǎn)向拉桿68，其與轉(zhuǎn)向節(jié)62 相連。如果必需要為轉(zhuǎn)向拉桿68留出另外的空隙，則可將主體12中間段24的后支腿或 后壁設(shè)計(jì)成錐縮的、或向內(nèi)傾斜，使得中間段或者與鵝頸部分22的錐度相適配，或者呈 現(xiàn)為獨(dú)特的型廓_其特別適于為轉(zhuǎn)向拉桿68提供容納空間。盡管上文參照某些圖示的設(shè)計(jì)方面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但可以理解這樣的 描述不應(yīng)被理解為限定性的。情況而是這樣的在不悖離本發(fā)明核心思想與保護(hù)范圍的 前提下，可對(duì)圖示的實(shí)施方式作出多種改動(dòng)和變型，其中，本發(fā)明的保護(hù)范圍由后附的 權(quán)利要求書限定。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到任何這樣的改動(dòng)和變型都將被本領(lǐng)域人員認(rèn)為是 與后附權(quán)利要求中的一個(gè)或多個(gè)要素等效的，且這些權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)覆蓋法律所允許的最 大保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種裝配式車橋，其包括單件式的主體，其具有倒U形的構(gòu)造，且主體包括中間段；位于所述中間段端部處的向上彎曲的第一鵝頸部分，該鵝頸部分與該中間段制成一 體；以及位于所述中間段相反端部處的向上彎曲的第二鵝頸部分，該鵝頸部分與中間段制成 一體；固定在所述主體上的底板，底板具有鄰近第一鵝頸部分的第一端、以及鄰近第二鵝 頸部分的第二端；第一主銷安裝部，該安裝部被固定到所述第一鵝頸部分上，且該安裝部上具有貫通 延伸的第一主銷孔；以及第二主銷安裝部，其被固定到所述第二鵝頸部分上，且具有貫通延伸的第二主銷孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于所述第一主銷安裝部被固定到底 板的第一端上，第二主銷安裝部被固定到底板的第二端上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述裝配式車橋，其特征在于底板的第一端延伸超出第一鵝頸 部分，底板的第二端延伸超出第二鵝頸部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述裝配式車橋，其特征在于底板第一端的尺寸與構(gòu)造被設(shè)計(jì) 得為第一主銷安裝部形成承座，底板第二端的尺寸與構(gòu)造被設(shè)計(jì)得為第二主銷安裝部形 成承座。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述裝配式車橋，其特征在于底板第一端具有貫通延伸的第三 主銷孔，該主銷孔與所述第一主銷孔大體上對(duì)正，且底板的第二端具有貫通延伸的第四 主銷孔，該主銷孔與所述第二主銷孔大體上對(duì)正。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于所述第一、第二鵝頸部分的后側(cè) 都具有轉(zhuǎn)向拉桿臂空隙，該空隙具有向內(nèi)錐縮的部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于所述第一、第二鵝頸部分的后側(cè) 都具有轉(zhuǎn)向拉桿臂空隙，該空隙具有切去的部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于每個(gè)主銷安裝部都包括頸縮部 分，其被接納在主體上對(duì)應(yīng)的鵝頸部分中，每個(gè)安裝部還具有頭部，頭部延伸到對(duì)應(yīng)的 鵝頸部分的外部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于還包括車輛懸架系統(tǒng)的車橋支 架，其中的車橋支架至少部分地固定到其中一個(gè)所述鵝頸部分上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述裝配式車橋，其特征在于車橋支架跨置在主體中間段以及 其中一個(gè)所述鵝頸部分上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分都具有頂部半徑和 底部半徑，底部半徑小于或等于頂部半徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于每個(gè)主銷安裝部都具有唇緣，該 唇緣抵接著對(duì)應(yīng)鵝頸部分的端部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于主體的中間段與鵝頸部分具有大體上相等的寬度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分在部分上都是由復(fù) 合彎曲部形成的，復(fù)合彎曲部包括多個(gè)較小的彎曲部。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述裝配式車橋，其特征在于還包括基本為直線的節(jié)段，其 位于復(fù)合彎曲部中相鄰的較小彎曲部之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于至少一個(gè)所述主銷安裝部基本上 為L形，其具有被固定到對(duì)應(yīng)鵝頸部分的外側(cè)部分上的凸緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于至少一個(gè)所述主銷安裝部基本上 為L形，其具有被固定到對(duì)應(yīng)鵝頸部分的內(nèi)側(cè)部分中的凸緣。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分在部分上都是由向 上的彎折部形成的，彎折部的彎折角度約在10°到50°之間。
19.一種裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其包括組合到一起的如下組件 單件式的主體，其具有倒U形的構(gòu)造，且主體包括中間段；位于所述中間段的端部上、向上彎曲的第一鵝頸部分，該鵝頸部分與該中間段制成 一體；以及位于所述中間段相反端部上、向上彎曲的第二鵝頸部分，該鵝頸部分與中間段制成 一體；固定到所述主體上的底板，且底板具有第一端，其鄰近第一鵝頸部分，并延伸超出該鵝頸部分，該第一端具有貫通延伸的 第一主銷孔；以及第二端，其鄰近第二鵝頸部分，并延伸超出該鵝頸部分，該第二端具有貫通延伸的 第二主銷孔；第一主銷安裝部，其被固定到第一鵝頸部分、以及底板的所述第一端上，該安裝部 具有貫通延伸的第三主銷孔，且第三主銷孔與所述第一主銷孔大體上對(duì)正；第二主銷安裝部，其被固定到第二鵝頸部分、以及底板的所述第二端上，該安裝部 具有貫通延伸的第四主銷孔，且第四主銷孔與所述第二主銷孔大體上對(duì)正； 第一主銷，其被容納在所述第一、第三主銷孔中； 第二主銷，其被容納在所述第二、第四主銷孔中； 第一轉(zhuǎn)向節(jié)，其與第一主銷相連接，該轉(zhuǎn)向節(jié)具有第一轉(zhuǎn)向拉桿臂； 第二轉(zhuǎn)向節(jié)，其與第二主銷相連接，該轉(zhuǎn)向節(jié)具有第二轉(zhuǎn)向拉桿臂；以及 轉(zhuǎn)向拉桿，其一個(gè)端部與第一轉(zhuǎn)向拉桿臂相連，相反一端與第二轉(zhuǎn)向拉桿臂相連。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于底板第一 端的尺寸與結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)得為第一主銷安裝部提供承座，底板第二端的尺寸與結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì) 得為第二主銷安裝部提供承座。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于所述第 一、第二鵝頸部分的后側(cè)都具有轉(zhuǎn)向拉桿空隙，該空隙具有向內(nèi)錐縮的部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于第一轉(zhuǎn) 向節(jié)可相對(duì)于第一鵝頸部分轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向拉桿臂被設(shè)計(jì)為當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)向節(jié)從直行位置轉(zhuǎn)過約55°時(shí)該轉(zhuǎn)向拉桿臂與第一鵝頸部分的轉(zhuǎn)向拉桿空隙接觸。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于所述第 一、第二鵝頸部分的后側(cè)都具有轉(zhuǎn)向拉桿空隙，該空隙具有切去的部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于第一轉(zhuǎn) 向節(jié)可相對(duì)于第一鵝頸部分轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)向拉桿臂被設(shè)計(jì)為當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)向節(jié)從直行位置轉(zhuǎn)過約 55°時(shí)該轉(zhuǎn)向拉桿臂與第一鵝頸部分的轉(zhuǎn)向拉桿空隙接觸。
25.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于每個(gè)主銷 安裝部都包括頸縮部分，該頸縮部分被接納在主體上對(duì)應(yīng)的鵝頸部分中，每個(gè)安裝部還 具有頭部，頭部延伸到對(duì)應(yīng)的鵝頸部分的外部。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋與轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的組件，其特征在于還包括車 輛懸架系統(tǒng)的車橋支架，其中的車橋支架至少部分地固定到其中一個(gè)所述鵝頸部分上。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝配式車橋，其特征在于車橋支架跨置在主體中間段 以及其中一個(gè)所述鵝頸部分上。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分都具有頂部半 徑和底部半徑，底部半徑小于或等于頂部半徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于每個(gè)主銷安裝部都具有唇 緣，該唇緣抵接著對(duì)應(yīng)鵝頸部分的端部。
30.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于主體的中間段與鵝頸部分具 有大體上相等的寬度。
31.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分在部分上都是 由復(fù)合彎曲部形成的，復(fù)合彎曲部包括多個(gè)較小的彎曲部。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的裝配式車橋，其特征在于還包括基本為直線的節(jié)段， 其位于復(fù)合彎曲部中相鄰的較小彎曲部之間。
33.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于至少一個(gè)所述主銷安裝部基 本上為L形，其具有被固定到對(duì)應(yīng)鵝頸部分的外側(cè)部分上的凸緣。
34.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于至少一個(gè)所述主銷安裝部基 本上為L形，其具有被固定到對(duì)應(yīng)鵝頸部分的內(nèi)側(cè)部分中的凸緣。
35.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝配式車橋，其特征在于每個(gè)鵝頸部分在部分上都是 由向上的彎折部形成的，彎折部的彎折角度約在10°到50°之間。
全文摘要
一種裝配式車橋上具有單件式的主體，主體具有倒U形的構(gòu)造。主體的兩端部被向上彎曲而形成一對(duì)鵝頸部分。具有主銷孔的第一主銷安裝部被固定到其中一個(gè)鵝頸部分上，而具有主銷孔的第二主銷安裝部被固定到另一鵝頸部分上。底板被固定到主體上，且底板的端部延伸超出鵝頸部分，為主銷安裝部形成承座。
文檔編號(hào)B60B35/00GK102015325SQ200980114983
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月12日
發(fā)明者A·T·杜丁, J·L·科爾特斯, J·S·布布爾卡 申請(qǐng)人:亨德里克森美國有限責(zé)任公司