用于商用车的轴梁及其制造方法技术

技术编号:19819656 阅读:20 留言:0更新日期:2018-12-19 13:56
本发明专利技术涉及用于商用车的轴梁及其制造方法,其中公开了一种用于机动车优选商用车的轴梁(10),特别是车桥。该轴梁(10)具有第一轴梁外壳(12)和第二轴梁外壳(14),该第二轴梁外壳与第一轴梁外壳(12)连接,特别是焊接,用于形成管体(32)。管体(32)具有内周面(26),其带有多个平面的部段(34),这些部段形成管体(32)的非圆形的横截面。该轴梁(10)具有增强构件(22),该增强构件具有非圆形的横截面、设置在所述管体(32)的内部,并且至少局部地贴靠在管体(32)的内周面(26)的平面的部段(34)上。

【技术实现步骤摘要】
用于商用车的轴梁及其制造方法
本专利技术涉及机动车、特别是商用车的轴梁和用于制造轴梁的方法。
技术介绍
机动车的轴梁必须与汽车的底盘连接。为了底盘连接,可以把托架例如通过角焊焊接到轴梁上。替代地或附加地可行的是,把金属条带焊接到轴梁上,用于形状配合的底盘连接。在这种情况下,例如采用熔焊法产生的缝合点可以使得金属条带与轴梁连接起来。然后可以将金属条带铣削,以便确保横截面的规定的宽度,用于形状配合地安装底盘连接件。已知的方法包含焊接托架和/或金属条带,这些方法是不利的。无论焊接的托架的角缝,还是通过点焊安置的金属条带,都使得基本材料的在承载横截面中的承载能力减小。这种弱化特别是在外轮廓的高负荷的边缘区中出现。即使对于理论上无缺陷的焊接而言,例如由于热量引入所致的内应力,也会出现弱化。附加地,在托架的边缘区域中,在钢板弹簧夹、夹板和底盘连接件处,会出现刚度跳变。这会在轴梁中导致局部高的负荷。为了借助钢板弹簧夹安装底盘连接件而产生的车轴横截面下压(Niederspannen)、借助夹板和螺钉产生的夹紧或者直接旋拧到焊接的托架中,在车轴横截面内导致了高的初始载荷。如果在车辆纵向上或者对于焊接的托架而言在竖直方向上金属条带或托架的形状配合存在不足,这就会造成缝合点或焊缝的增大的负荷。焊缝可以具有不利的形状和过渡部,其后果可能是并非所愿的应力过高。附加地,因制造原因,在熔焊处会出现熔接有误或根部缺陷。它们特别是在焊缝首端和焊缝末端的高应力区域中会对车轴横截面的承载能力产生不利影响。在借助有限元法和寿命估计的设计中,上述因制造原因导致的偏差使得预测发生困难。根据由实验得到的疲劳应力评估,上述因制造原因导致的偏差对要予以统计证明的寿命有不利影响,因为必须针对偏差严重的结果考虑较高的风险因素。US2008/0001379A1公开了一种用于轴套的安装系统。至少一个保持构件设置在轴套的空心臂的上部区域与下部区域之间。DE102006017421A1中公开了一种安装系统,其与在US2008/0001379A1中公开的安装系统类似地构造。US5,855,416A公开了一种在制动法兰区域中在圆形轴梁内部的圆形套筒。US2,569,452A公开了一种轴梁,就其而言,圆形的车轴管在制动法兰区域中局部地伸入到轴梁中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提出一种改善的轴梁和一种相应的制造方法。该改善的轴梁特别是应具有改善的承载能力。该目的通过根据独立权利要求的轴梁和制造方法得以实现。有利的改进在从属权利要求和说明书中给出。轴梁特别是被构造成用于机动车、优选商用车的车桥。轴梁具有第一轴梁外壳和第二轴梁外壳,第二轴梁外壳与第一轴梁外壳连接特别是焊接,用于形成管体。该管体具有内周面,其带有多个平面的部段,这些部段形成管体的非圆形的横截面。轴梁还具有增强构件,该增强构件具有非圆形的横截面、插入在管体内部,并且至少局部地贴靠在管体的内周面的平面的部段上。如果在轴梁外壳上安置底盘连接件,例如托架、板条、钢板弹簧夹或夹板,则增强构件会减小刚度跳变。这样就能在连接边缘、特别是焊缝处减小轴梁外壳的局部应力。由外部载荷导致的例如在轮胎压痕处引入的力和力矩,在高应力的底盘连接件处使得承载的轴梁外壳受到载荷。由于通过增强构件引起的横截面增加致使阻力矩升高,横截面的负荷也下降。增强构件可以特别是形状配合地设置在和/或保持在管体中。增强构件可以特别是构造成材料一致的固体。管体可以特别是具有闭合的轮廓(空心轮廓),尤其是矩形轮廓。轴梁可以特别是构造成用于底盘连接的车桥的空心臂。在一种改进中,增强构件至少局部地与管体的内周面间隔开,特别是与管体内周面的平面的各部段之间的过渡部间隔开。这种规定的距离改善了可安装性,因为由于在制造轴梁外壳和增强构件时的容差链,在没有繁琐的后续加工情况下,几乎无法实现形状配合。在一种有利的改进中,增强构件具有多个、特别是相互间有角度地布置的平面的部段。增强构件的平面的部段贴靠在管体的内周面的平面的部段上。增强构件的平面的各部段之间的过渡部,与管体的内周面的平面的各部段之间的过渡部间隔开。这些平面的部段因而可以负责增强构件与管体之间的形状配合,而过渡部则补偿了制造误差。在一种特别有利的改进中,过渡部被构造成圆角半径(Radien)。在管体的内周面的平面的各部段之间的过渡部的圆角半径,小于在增强构件的平面的各部段之间的过渡部的相应的圆角半径。因此,在这些圆角半径之间可以补偿制造容差。在一种实施方式中,增强构件一体地构造。替代地,增强构件具有多个部分,这些部分特别是松动地相互贴靠或者相互连接,优选焊接或粘接。在另一实施方式中,增强构件具有开口的轮廓,特别是U形轮廓、L形轮廓、I形轮廓、F形轮廓或W形轮廓。利用开口的轮廓可以特别是仅仅接触管体的内周面的一些平面部段。这些平面部段特别是如下平面的部段,其紧密地设置在管体焊缝处和/或设置在用于轴梁的底盘连接的构件处。替代地,增强构件可以具有闭合的轮廓(空心轮廓)特别是矩形轮廓。这可以具有如下优点:管体的内周面的全部平面的部段都可以至少局部地被增强构件接触,用于支撑。在另一实施方式中,把第一轴梁外壳与第二轴梁外壳连接起来的焊缝附加地与增强构件接触,用于将增强构件固定在管体上。在一种优选的实施方式中,一个或多个固定件,特别是螺钉、螺栓和/或粘接剂,将增强构件固定在管体上。螺栓可以例如构造有螺纹,或者没有螺纹,和/或构造成中心螺栓。在一个实施例中,管体具有开口,固定件延伸穿过该开口。在另一实施例中,在固定件周围的区域中,在增强构件与管体之间设置了密封件,其中,该密封件特别是构造成粘接剂的粘接履带。密封件可以防止机油从固定件的开口中排出。如果密封件构造成粘接履带,则密封件可以附加地将增强构件固定在管体上。在一种设计变型中,增强构件在固定件的容纳部区域中具有增大的壁厚。由此可以特别是在固定部位减小增强构件的负荷。在一种优选的设计变型中,固定件附加地将底盘构件固定在轴梁上。由此可以在底盘构件、管体和增强构件之间进行直接连接,用于改善载荷分布。在另一设计变型中,增强构件关于管体的纵轴线完全设置在管体内部。替代地或附加地,增强构件完全(关于管体的纵轴线和关于管体纵轴线的径向)设置在管体内部。由此,增强构件优选仅用于支撑管体,且可以相应地功能优化地设计。在另一实施方式中,增强构件具有至少一个凸起,该凸起特别是被构造成用于底盘连接的托架。凸起关于管体的纵轴线径向地向外延伸穿过管体中的开口。该开口特别是可以由第一轴梁外壳、第二轴梁外壳形成,和/或由第一轴梁外壳和第二轴梁外壳二者形成。由此可以将增强构件直接用于连接到底盘上。在另一实施例中,轴梁具有用于底盘连接的固定区域。增强构件被构造(和设置)用于支撑固定区域,和/或用于加固(强化)管体。这对于例如借助钢板弹簧夹下压管体和固定区域是特别有利的,因为管体的变形得到了抑制。替代地或附加地,增强构件沿着轴梁(管体)的纵轴线和/或轴梁(管体)的横轴线突出于固定区域。优选地,增强构件在增强构件的一个或两个端部区域中(特别是沿着管体的纵轴线和/或横轴线)具有连续地减小的壁厚。这可以特别是防止刚度跳变。管体的纵轴线可以横向于(垂直于)机动车的纵轴线(车辆纵向)并且特别是平行于机动车的横轴本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于机动车优选商用车的轴梁(10)、特别是车桥,具有:第一轴梁外壳(12);第二轴梁外壳(14),该第二轴梁外壳与所述第一轴梁外壳(12)连接、特别是焊接,用于形成管体(32),其中,所述管体(32)具有内周面(26),其带有多个平面的部段(34),这些部段形成所述管体(32)的非圆形的横截面;以及增强构件(22),该增强构件具有非圆形的横截面,插入在所述管体(32)的内部,并且至少局部地贴靠在所述管体(32)的内周面(26)的平面的部段(34)上。

【技术特征摘要】
2017.06.12 DE 102017112841.71.一种用于机动车优选商用车的轴梁(10)、特别是车桥,具有:第一轴梁外壳(12);第二轴梁外壳(14),该第二轴梁外壳与所述第一轴梁外壳(12)连接、特别是焊接,用于形成管体(32),其中,所述管体(32)具有内周面(26),其带有多个平面的部段(34),这些部段形成所述管体(32)的非圆形的横截面;以及增强构件(22),该增强构件具有非圆形的横截面,插入在所述管体(32)的内部,并且至少局部地贴靠在所述管体(32)的内周面(26)的平面的部段(34)上。2.如权利要求1所述的轴梁(10),其中,所述增强构件(22)至少局部地与管体(32)的内周面(26)间隔开,特别是与所述管体(32)的内周面(26)的平面的各部段(34)之间的过渡部(36)间隔开。3.如权利要求1或权利要求2所述的轴梁(10),其中:所述增强构件(22)具有多个、特别是相互间有角度地布置的平面的部段(30);所述增强构件(22)的平面的部段(30)贴靠在所述管体(32)的内周面(26)的平面的部段(34)上;以及所述增强构件(22)的平面的各部段(30)之间的过渡部(28)与所述管体(32)的内周面(26)的平面的各部段(34)之间的过渡部(36)间隔开。4.如权利要求2或权利要求3所述的轴梁(10),其中:所述过渡部(28、36)被构造成圆角半径(R1、R2、R3);以及在所述管体(32)的内周面(26)的平面的各部段(34)之间的过渡部(36)的圆角半径(R3),小于在所述增强构件(22)的平面的各部段(30)之间的过渡部(28)的相应的圆角半径(R1、R2)。5.如前述权利要求中任一项所述的轴梁(10),其中:所述增强构件(22)一体地构造;或者,所述增强构件(22)具有多个部分,这些部分特别是松动地相互贴靠或者相互连接,优选焊接或粘接。6.如前述权利要求中任一项所述的轴梁(10),其中:所述增强构件(22)具有开口的轮廓,特别是U形轮廓、L形轮廓、I形轮廓、F形轮廓或W形轮廓;或者,所述增强构件(22)具有闭合的轮廓,特别是矩形轮廓。7.如前述权利要求中任一项所述的轴梁(10),其中:将所述第一轴梁外壳(12)与所述第二轴梁外壳(14)连接起来的焊缝(24B)附加地与所述增强构件(22)接触,用于固定所述增强构件(22);和/或,一个或多个固定件(40)特别是螺钉、螺栓和/或粘接剂将所述增强构件(22)固定在所述管体(32)上。8.如权利要求7所述的轴梁(10),其中:所述管体(3...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗兰·格拉兹
申请(专利权)人:曼卡车和巴士股份公司
类型:发明
国别省市:德国,DE

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