CN103140359B - 重载车辆的车轴-梁连接件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆车轴/悬架系统的车轴-梁连接件，其包括车轴，所述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。本发明还涉及形成车轴-梁连接件的方法，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。套筒固定不动地安装到车辆车轴/悬架系统。

Description

重载车辆的车轴-梁连接件

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年9月30日提交的系列号为No.61/388,276的美国临时专利申请的优先权。

技术领域

本发明涉及车辆车轴/悬架系统，具体地，本发明涉及用于诸如卡车和牵引车-拖车的重载车辆的那些系统的悬架组件。更具体地，本发明涉及用于卡车和牵引车-拖车的重载尾随或引导臂车轴/悬架系统，其中车轴在车轴-梁连接件处通过改进的车轴套筒和车轴结构固定地且有效地连接到梁。改进的车轴套筒和车轴结构以及制造和组装车轴-梁连接件的方式消除了车轴上的焊接点。车轴上的焊接点的消除继而消除了由这样的焊接点引起的车轴中的应力梯级和局部机械特性改变，从而增加车轴和车轴-梁连接件的耐久性。

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。与枢转连接端部相对的梁的每个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。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。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。

重载车辆的车桥/悬架系统用来缓冲行驶以及稳定车辆。更具体地，当车辆在道路上行进时，其车轮所遇到的道路条件向安装车轮的相应轴施加各种力、载荷和/或应力（在本文中统称为力），继而向与轴连接且支撑轴的悬架组件施加各种力、载荷和/或应力。为了最小化这些力在车辆操作时对车轮的不利影响，车桥/悬架系统设计成反应或吸收这些力中的至少一些。

这些力包括：竖向力，其在车轮遇到某些道路条件时由车轮的竖向运动引起；纵向力，其由车辆的加速和减速引起；以及侧向载荷和扭转力，其与车辆横向运动相关，例如车辆的转动和变道操纵。为了应对这样完全不同的力，车桥/悬架系统具有不同的结构需求。更具体地，期望车桥/悬架系统相当刚性，以最小化车辆所经历的摇摆量，从而提供本领域中所谓的侧倾稳定性。然而，还期望的是，车桥/悬架系统相对柔性，以帮助缓冲车辆以使其免于竖向冲击，并且提供柔性而使得车桥/悬架系统的各部件抵抗失效，从而增加车桥/悬架系统的耐久性。

美国专利No.5,366,237中描述和/或要求保护一种类型的现有技术车轴/悬架系统和车轴-梁连接件，其属于本发明的受让人。该车轴/悬架系统提供了通过基本上围绕车轴的连接件将车轴刚性地连接到梁的装置，从而防止车轴由于扭转力而呈现与其制造的未改变的横截面构造显著不同的横截面构造。在'237专利所示、所述和/或要求保护的发明的一个实施例中，用于将车轴刚性地连接到梁的装置包括在每个梁侧壁中形成的孔口。每个孔口都基本上围绕车轴和套筒，该车轴延伸穿过孔口，该套筒基本上围绕车轴并且刚性地附接到车轴。套筒继而通过梁中的孔口刚性地附接到梁。套筒包括一对窗口，连续焊接点搁置在该窗口中，以将套筒刚性地附接到车轴。这些窗口通常位于车轴的前部和后部上。焊接点在侧壁孔口处围绕车轴圆周地搁置在套筒和每个梁侧壁之间，以便将车轴刚性地附接到梁。S形凸轮轴承和制动器致动机构的制动器腔室附接到梁。

车轴套筒在套筒窗口处直接焊接到车轴可能潜在地形成车轴中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。

响应于将套筒直接焊接到车轴所产生的考虑，在某些现有技术应用中，车轴壁厚已经被增大，或者已经形成没有焊接点的其它车轴-梁连接件变型形式，其中梁经由机械紧固件（例如U形螺栓）而夹持到车轴。然而，这些机械地紧固的车轴-梁连接件变型通常比焊接的变型形式重，并且通常需要重复拧紧机械紧固件。此外，增加车轴壁厚还可能不期望地增加重量。

通过消除车轴上的焊接点并且由此在车轴/悬架系统的车轴-梁连接件处产生机械锁定，本发明的车轴-梁连接件克服了与采用现有技术车轴-梁连接件的车轴/悬架系统相关的前述考虑。消除套筒窗口处车轴上的焊接点，消除了由焊接点引起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-梁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重载车辆车轴-梁连接件，其消除了车轴/悬架系统的车轴上的焊接点。

本发明的另一个目的在于提供一种重载车辆车轴-梁连接件，其在车轴/悬架系统的套筒和车轴之间产生机械锁定。

本发明的另一个目的在于提供一种重载车辆车轴-梁连接件，其改进了车轴-梁连接件的寿命和耐久性。

通过用于包括车轴的车轴/悬架系统的车轴-梁连接件来获得这些目的和优点，其形成有至少一个凹陷部。套筒也形成有至少一个凹陷部。套筒至少部分地绕车轴设置，使得至少一个车轴凹陷部与至少一个套筒凹陷部匹配地接合，以形成成对的匹配的凹陷部。套筒固定不动地安装到车轴/悬架系统的悬架组件。

这些目的和优点还通过形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法来获得，该方法包括以下步骤：a）提供车轴；b）将套筒绕车轴的至少一部分设置；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）将套筒固定不动地安装到车轴/悬架系统的悬架组件。

这些目的和优点还通过用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件来获得，其包括车轴和绕车轴设置的套筒。套筒锻造、挤压或卷曲到车轴上。套筒固定不动地安装到车轴/悬架系统的悬架组件。

附图说明

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为安装在车架上的现有技术的空气悬挂式车轴/悬架系统的局部正视图，以剖视图示出了车轴和悬架组件之一被套筒围绕并且刚性地连接到套筒，该套筒继而被悬架组件的尾随臂悬吊刚性梁围绕且刚性地连接到该尾随臂悬吊刚性梁；

图2为图1所示的悬架组件梁的放大正视图，示出了衬套组件以及与车轴相邻的前和后套筒窗口；

图3为图1所示的现有技术悬架组件的车轴-梁连接件的局部后正视图，示出了在套筒中形成的后窗口；

图4为图1所示的现有技术悬架组件的车轴-梁连接件的局部前正视图，示出了在套筒中形成的前窗口，其中隐藏的部分用虚线表示；

图5为结合有一对本发明的第一优选实施例的车轴-梁连接件的车轴/悬架系统的俯视后部透视图，示出了在车轴/悬架系统的一对悬架组件之间延伸的车轴；

图6为图5所示的车轴的前透视图，该车轴结合有所述一对本发明的第一优选实施例的车轴-梁连接件，示出了安装在路缘侧梁上的车轴，其中移除了驾驶员侧梁，并且示出了在驾驶员侧车轴套筒中形成的凹陷部且还示出了一对制动器转矩板；

图7为与图6类似的局部透视图，但是驾驶员侧梁的一部分示出为绕驾驶员侧车轴套筒和车轴（两者均以剖视图示出）安装；

图8为图6和7中所示驾驶员侧车轴套筒的放大局部透视图，示出了安装在车轴上的车轴套筒，并且示出了在车轴套筒中形成的凹陷部；

图9为与图8类似的视图，但是示出了安装在车轴上的驾驶员侧车轴套筒，其中车轴套筒和车轴均以剖视图示出，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的凹陷部；

图9A为与图8类似的视图，但是示出了安装在车轴上的车轴套筒，示出了在车轴套筒中形成的六边形地布置的大致平的凹陷部；

图9B为与图9类似的视图，但是示出了安装在车轴上的车轴套筒，示出了在车轴和车轴套筒中形成的六边形地布置的大致平的凹陷部；

图10为本发明的第二优选实施例的车轴-梁连接件的前驾驶员侧透视图，其结合到用于重载车辆的中间提升弹簧梁车轴/悬架系统中，示出了提升机构、空气弹簧和吸震器；

图10A为图10所示的本发明的第二优选实施例的车轴-梁连接件的局部仰视透视图，但是示出为移除了提升机构、空气弹簧和吸震器的一部分，并且示出了驾驶员侧弹簧梁和在驾驶员侧车轴套筒中形成的凹陷部；

图11为图10A所示的本发明的第二优选实施例的车轴-梁连接件的放大局部仰视透视图；

图12为图10A所示的本发明的第二优选实施例的车轴-梁连接件的局部后透视图，以剖视图示出了驾驶员侧弹簧座组件、弹簧梁、车轴套筒和车轴，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的凹陷部；

图13为与图12所示类似的放大局部透视图；

图14为用于串联车轴/悬架系统的本发明的第三优选实施例的车轴-梁连接件的仰视后透视图，示出了一对悬架组件、安装在车轴上的车轴套筒和安装在车轴套筒上的弹簧座组件，并且还示出了形成在车轴套筒中的凹陷部；

图15为图14所示驾驶员侧后车轴-梁连接件的放大局部俯视后透视图，但是其中以剖视图示出车轴、车轴套筒、弹簧座组件、片簧和簧片U形螺栓组件，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的凹陷部；

图15A为与图14类似的视图，但是示出了可选的车轴套筒，其具有内侧延伸部和横向对准的凹陷部的排，并且还示出了安装在驾驶员侧后悬架组件的套筒延伸部上的制动器系统；

图15B为图15A所示的驾驶员侧后车轴-梁连接件的放大局部透视图，但是以剖视图示出车轴、车轴套筒、弹簧座组件、制动器系统的各部分、弹簧梁和簧片U形螺栓组件，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的横向对准的凹陷部的排；

图16为用于串联车轴/悬架系统的本发明的第四实施例的车轴-梁连接件的仰视后透视图，示出了一对悬架组件、安装在车轴上的车轴套筒和经由U形螺栓安装在车轴套筒上的弹簧座组件，并且还示出了形成在车轴套筒中的凹陷部；

图16A为图16所示驾驶员侧后车轴-梁连接件的放大局部仰视后透视图，但是其中以剖视图示出车轴、车轴套筒、弹簧座组件、片簧和簧片U形螺栓组件，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的凹陷部；

图16B为与图16类似的视图，但是示出了可选的车轴套筒，其具有内侧延伸部和横向对准的凹陷部的排，并且还示出了安装在驾驶员侧后悬架组件的套筒延伸部上的制动器系统；

图16C为图16B所示的驾驶员侧后车轴-梁连接件的放大局部后透视图，但是以剖视图示出车轴、车轴套筒、弹簧座组件、制动器系统的各部分、片簧和簧片U形螺栓组件，并且示出了在车轴套筒和车轴中形成的横向对准的凹陷部的排；

图17为用于串联车轴/悬架系统的本发明的第五实施例车轴-梁连接件的后透视图，示出了具有围绕车轴的凹陷部的套筒，并且还示出了安装在车轴套筒上的制动器系统，进一步示出了在车轴套筒中形成的两排横向地对准的凹陷部；

图18为与图17类似的视图，其中各个部分以剖视图示出，示出了在车轴套筒和车轴中形成的凹陷部，并且还示出了在弹簧座组件上形成的与车轴套筒的最顶部凹陷部匹配的依靠突起；

图19为本发明的第六实施例的车轴-梁连接件的局部后透视图，与图5-9所示的第一实施例类似，但是示出了在车轴套筒中形成的水平长形凹陷部；

图20为本发明的第七实施例的车轴-梁连接件的局部透视图，与图5-9所示的第一实施例类似，但是示出了在车轴套筒中形成的圆形凹陷部；以及

图21为本发明的第八实施例的车轴-梁连接件的局部透视图，与图5-9所示的第一实施例类似，但是示出了在车轴套筒中形成的横向地对准的圆形凹陷部的排。在整个附图中，类似的附图标号涉及类似的部分。

在整个附图中，类似的附图标号涉及类似的部分。

具体实施方式

现有技术的尾随臂悬吊梁型空气悬挂式车轴/悬架系统总体上用110表示，在图1中示出为安装在重载车辆（未示出）的主构件112上，并且现在将被描述。

应该指出的是，主构件112通常代表用于重载车辆的各种类型的框架，包括不支撑子框架的初级框架以及支撑子框架的初级框架和/或地板结构。对于支撑子框架的初级框架和/或地板结构，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。为了方便起见，主构件112在图1中示出为初级框架。此外，因为车轴/悬架系统110包括大致彼此成镜像的一对悬架组件114（在图1中仅仅示出了一个），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114经由尾随臂悬吊梁118枢转地连接到吊架116。更具体地，尾随臂梁118包括前端部120，该前端部120具有衬套组件122，该衬套组件122包括本领域中众所周知的且将在以下描述的衬套、枢转螺栓和垫圈，以方便梁到吊架116的枢转连接。梁118还包括后端部126，该后端部126焊接到或以其它方式刚性地附接到横向延伸的车轴132。套筒131绕车轴132设置在车轴和梁118之间。周边焊接点（未示出）绕车轴132搁置在套筒131和梁118的一对侧壁166中每个侧壁（图2和3）之间的联结部CW处。

悬架组件114还包括空气弹簧124，空气弹簧124安装在梁118的后端部126和主构件112上，并且在梁118的后端部126和主构件112之间延伸。高度控制阀134以本领域技术人员众所周知的方式经由托架136安装在吊架116上。高度控制阀134包括杠杆148，该杠杆148经由联接件150和托架154附接到梁118。为了相对完整起见，包括制动器腔室130的制动器系统128示出为安装在现有技术的悬架组件114上。

如上所述，车桥/悬架系统110设计成在车辆操作时吸收作用在车辆上的力。更具体地，期望车桥/悬架系统110是刚性的或刚硬的，以便抵抗侧倾力，从而为车辆提供侧倾稳定性。这通常是通过利用梁118而实现的，梁118是刚性的，并且还经由现有技术的车轴-梁连接件105刚性地附接到轴132。然而，还期望的是，车桥/悬架系统110是柔性的，以帮助缓冲车辆（未示出）而使车辆免于竖向冲击，并且提供柔性而使得车桥/悬架系统抵抗失效。这样的柔性通常是通过利用衬套组件122将梁118枢转地连接到吊架116而实现的。空气弹簧124和吸震器（未示出）还帮助对于货物和乘客缓冲行驶。

现在转到图2-4，其示出了悬吊锥形梁118。梁118包括侧壁166，该侧壁166与大致倒U形的顶部板162一体地形成。底部板163附接到与顶部板162相对的侧壁166的底部部分。梁118的前端部120包括衬套组件122，该衬套组件122为重载车轴/悬架系统领域中众所周知的类型。更具体地，衬套组件122包括由高强度钢形成的安装管142和压配合到管中的弹性体衬套144。衬套144绕形成有连续开口147的中心金属套筒146模制，并且粘性地附接到该中心金属套筒146。衬套套筒146完全穿过衬套144，并且从其侧壁向外延伸，以方便将梁118枢转安装在吊架116上，如上所述。如本领域中众所周知的，弹性体衬套144的硬度计硬度可以根据应用和期望的衬套挠曲特性而变化。为了大致获得沿竖直方向的较软的径向衬套率和沿前后方向的较硬的径向衬套率，衬套144在其每个侧壁中形成有一对竖直间隔开的孔洞143。

继续参见图2-4，车轴132示出为被套筒131围绕。前窗口133F在车轴132的前部附近形成在套筒131中。后窗口133R在车轴132的后部附近形成在套筒131中。

后窗口133R（图3）示出为形成在套筒131中，该套筒131绕车轴132设置，并且通过连续焊接点（未示出）附接到车轴132，该连续焊接点以本领域技术人员众所周知的方式绕窗口搁置。

现在转到图4，前窗口133F示出为形成在套筒131中，该套筒131绕车轴132设置，并且通过连续焊接点（未示出）附接到车轴132，该连续焊接点以本领域技术人员众所周知的方式沿着窗口搁置。

如上所述，套筒131在前和后套筒窗口133F、133R处直接焊接到车轴132上可能潜在地在车轴中形成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132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车轴-梁连接件解决。

本发明的第一优选实施例的车轴-梁连接件总体上用205表示，在图5中示出为处于尾随臂空气悬挂式悬吊梁型车轴/悬架系统210上。车轴/悬架系统210包括彼此大致成镜像的一对悬架组件214。为了清楚起见，以下将仅仅描述一个悬架组件214。

额外参考图6-9，悬架组件214经由尾随臂悬吊梁218枢转地连接到吊架216。更具体地，尾随臂梁218包括前端部220，该前端部220具有衬套组件222，该衬套组件222包括本领域中众所周知的且将如以上结合车轴/悬架系统110详细描述的衬套、枢转螺栓和垫圈，以方便梁到吊架216的枢转连接。锥形梁218还包括后端部226，该后端部226焊接到或者以其它方式刚性地附接到横向延伸的车轴232，如将参考本发明的概念在以下更详细地描述的。套筒231（图6-9）绕车轴232设置在车轴和梁218之间。周边焊接点（未示出）绕车轴232大致搁置在套筒231和梁218的每一对侧壁266之间的联结部CW（图6和7）处。应当理解，在不改变本发明的整体概念或功能的情况下，也可以采用其它类型的连续或非连续焊接点，例如点焊接点或分段的焊接点等。

继续参考图5，悬架组件214还包括空气弹簧224，该空气弹簧224安装在梁218的后端部226和车辆的主构件（未示出）上并且在梁218的后端部226和车辆的主构件之间延伸。为了相对完整起见，制动器系统228示出为安装在悬架组件214上。

如上所述，车桥/悬架系统210设计成在车辆操作时吸收作用在车辆上的力。更具体地，期望车桥/悬架系统210是刚性的或刚硬的，以便抵抗侧倾力，从而为车辆提供侧倾稳定性。这通常是通过利用梁218而实现的，梁218是刚性的，并且还刚性地附接到轴232。然而，还期望的是，车桥/悬架系统210是柔性的，以帮助缓冲车辆（未示出）而使车辆免于竖向冲击，并且提供柔性而使得车桥/悬架系统抵抗失效。这样的柔性通常是通过利用衬套组件222将梁218枢转地连接到吊架216而实现的。空气弹簧224和吸震器（未示出）还帮助对于货物和乘客缓冲行驶。

继续参考图6和7，车轴/悬架系统210的车轴232示出为具有路缘侧悬吊锥形梁218和驾驶员侧梁218的一部分（图7）。梁218包括侧壁266，该侧壁266与大致倒U形的顶部板262一体地形成。底部板263附接到与顶部板262相对的侧壁266的底部部分。梁218的前端部220包括衬套管242，该衬套管242为重载车轴/悬架系统领域中众所周知的类型。弹性体衬套（未示出）设置在衬套管242中。如本领域中众所周知的，弹性体衬套（未示出）的硬度计硬度可以根据应用和期望的衬套挠曲特性而变化。为了大致获得沿竖直方向的较软的径向衬套率和沿前后方向的较硬的径向衬套率，衬套在其每个侧壁中形成有一对竖直间隔开的孔洞（未示出）。制动器转矩板207在车轴的每个端部附近绕车轴232设置并且附接到车轴232。

具体参考图8和9，并且根据本发明的主要特征之一，套筒231和车轴232分别都形成有匹配的成对的凹陷部206和208。更具体地，八对匹配的凹陷部206、208绕套筒231和车轴232的周围形成偏移或错开的排。每对匹配的凹陷部206、208彼此接合，并且用作套筒231和车轴232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，以便本发明的车轴-梁连接件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206、208中的至少一对呈现充分的接触，以消除车轴232上的焊接点。应当理解，套筒231和车轴232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232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232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232的外径。在该例子中，套筒管231被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴232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232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206和208分别通过压机塑性地形成在套筒231和车轴232中。更具体地，套筒231和车轴232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206、208同时分别形成在套筒231和车轴232中。然后第二对匹配的凹陷部206、208同时分别形成在套筒231和车轴232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232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206、208已经分别形成在套筒231和车轴232中之后，车轴设置在形成于梁218内的开口209（图7）中。如上所述，焊接点（未示出）绕套筒的整个周边沿着套筒232和在梁开口209处的梁侧壁266的外表面之间的联结部CW搁置。这样，在不焊接车轴232的情况下形成车轴-梁连接件205。

如上所述，在本发明的车轴-梁连接件205的详细说明中，车轴-梁连接件形成套筒231与车轴232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，本发明的车轴-梁连接件205分别在套筒231和车轴232的八对匹配的凹陷部206、208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232的凹陷部206、208处产生预加载或压缩。因为套筒231由与用来形成车轴232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232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232的匹配凹陷部206、208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232的材料的类型并且改变每个的厚度，车轴-梁连接件205可以被调谐以在凹陷部206、208处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒231和车轴232的八对匹配的凹陷部206、208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车轴/悬架系统210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206、208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232的外表面。因为本发明的车轴-梁连接件205消除了直接在车轴232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，从而提高车轴-梁连接件205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206、208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206、208的变型形式，例如大致六边形的平的凹陷部206'、208'，如图9A和9B所示。结合本发明，也可以想到和利用凹陷部206、208的其它形状、尺寸和数量。

形成车轴-梁连接件205的方式消除了与分别在套筒231和车轴232中形成的凹陷部206、208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。更具体地，现有技术的结构和方法已经在车轴中采用凹陷部，但是比较和对比之下，在车轴座外壳中采用单独形成的形状类似的球体，其中外壳和车轴随后被放在一起，使得球体和凹陷部大致彼此匹配。然而，这种现有技术的结构和方法在单独部件的球体和凹陷部之间产生公差问题，导致部件的不规则配合或对准，并且导致外壳和车轴的球体和凹陷部的表面之间的不均匀接触。这些公差问题已经被本发明的车轴-梁连接件205克服，其分别在套筒231和车轴232中同时形成对的匹配的凹陷部206、208，从而消除了不规则配合、对准和不均匀接触问题。

第二优选实施例的车轴-梁连接件总体上用305表示，在图10和10A中示出为处于中间提升车轴/悬架系统310上。中间提升车轴/悬架系统310能够在车辆操作期间被提升，并且是本领域技术人员大致众所周知的。车轴/悬架系统310包括彼此大致成镜像的一对悬架组件314。为了清楚起见，以下将仅仅描述一个悬架组件314。

额外参考图11-13，悬架组件314包括弹簧梁318。弹簧梁318包括前端部320和后端部326。弹簧梁前端部320形成有环，该环具有圆形开口（未示出），枢转组件322穿过该圆形开口设置。弹簧梁后端部326被夹在弹簧座组件372的上部部分370和下部部分371之间。弹簧梁后端部326形成有圆形开口（未示出），梁紧固件373穿过该圆形开口设置。空气弹簧安装座380形成在弹簧座组件372的上部部分370的顶部上。弹簧座组件372的下部部分371形成有半圆形凹部374（图12和13），车轴332的大致上部部分设置到该半圆形凹部中。套筒331大致绕车轴332的底部部分设置，并且座置在形成于弹簧座组件372的下部部分371内的纵向间隔开的一对下部肩部377（图12和13）中。焊接点375沿着套筒331和弹簧座组件下部部分371的最底部边缘378（图11和13）之间的联结部搁置。应当理解，在不改变本发明的整体概念或功能的情况下，也可以采用其它类型的连续或非连续焊接点，例如点焊接点或分段的焊接点等。一对U形螺栓376每个都穿过在弹簧座组件372的上部和下部部分370、371中的成对的对准的开口（未示出）设置，并且以本领域技术人员众所周知的方式固定到该上部和下部部分370、371。U形螺栓376与焊接点375结合用于将捕集车轴332的套筒331连接到弹簧座组件372。应该指出的是，U形螺栓376不用来如某些类型的现有技术车轴/悬架系统的情况那样在套筒331和车轴332之间形成预加载或压缩。制动器转矩板307（图10和10A）安装成与车轴332的每个端部相邻。

具体参考图10，提升机构安装座379以本领域技术人员众所周知的方式附接到车轴332。提升机构381操作地安装到提升机构安装座379，并且用来在重载车辆操作期间提升车轴332。空气弹簧324以本领域技术人员众所周知的方式（例如紧固件）安装在空气弹簧安装座380上。吸震器382经由紧固件383安装到在弹簧座组件372的上部部分370上形成的震动安装座384（图10）。

根据本发明的主要特征之一，套筒331和车轴332分别形成有两对匹配的凹陷部306、308。每对匹配的凹陷部彼此接合，并且用作套筒331和车轴332之间的机械锁定件。更具体地，第一对匹配的凹陷部306、308同时分别形成在套筒331和车轴332中。然后，第二对匹配的凹陷部306、308同时分别形成在套筒331和车轴332中。

套筒331为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴332的大致下部部分以本领域中众所周知的方式形成。如上所述，焊接点375沿着套筒331和下部部分371的最底部边缘378之间的联结部搁置，以便将套筒绕车轴332的大致下部部分设置。凹陷部306和308通过压机塑性地分别形成在套筒331和车轴332中。更具体地，套筒331和车轴332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。车轴332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。

更具体地，在第二优选实施例的车轴-梁连接件305中，两对匹配的间隔开的凹陷部306、308形成在套筒331的底部部分和车轴332中。每对匹配的凹陷部306、308都彼此对准，并且用作套筒331和车轴332之间的机械锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的车轴-梁连接件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，也可以采用不止两对的凹陷部。此外，两对匹配的凹陷部306、308中的至少一对呈现充分的接触，以消除车轴332上的焊接点。

如上所述，在本发明的车轴-梁连接件305的详细说明中，车轴-梁连接件形成套筒331与车轴332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，本发明的车轴-梁连接件305分别在套筒331和车轴332的匹配的凹陷部306、308中的至少一对（优选两对）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332的凹陷部306、308处产生预加载或压缩。因为套筒331由与用来形成车轴332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332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332的匹配凹陷部306、308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332的材料的类型并且改变每个的厚度，车轴-梁连接件305可以被调谐以在凹陷部306、308处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒331和车轴332的成对的匹配的凹陷部306、308中每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车轴/悬架系统310遇到的载荷。

还可以想到，在形成凹陷部306、308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332的外表面。因为本发明的车轴-梁连接件305消除了直接在车轴332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，从而提高车轴-梁连接件305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306、308也可以采用其它形状、尺寸、数量和布置。

形成车轴-梁连接件305的方式消除了与分别在套筒331和车轴332中形成的凹陷部306、308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。

第三优选实施例的车轴-梁连接件总体上用405表示，在图14-15B中示出为处于串联车轴/悬架410上。串联车轴/悬架系统410为弹簧-梁型车轴/悬架系统，是本领域技术人员大致众所周知的。串联车轴/悬架系统410包括彼此大致成镜像的一对悬架组件414。为了清楚起见，以下将仅仅描述驾驶员侧悬架组件414。

具体参考图14和15，驾驶员侧悬架组件414包括弹簧梁418。弹簧梁418由竖直地堆叠的簧片419形成，这些簧片通过条带421和簧片U形螺栓组件422紧固在一起。稳定器杆490紧固到U形螺栓422，并且在一对悬架组件414之间延伸。吊架416连接到稳定器杆490，并且安装在重载车辆（未示出）的主构件（未示出）上。弹簧梁418包括前端部（未示出）和后端部426。梁418的前端部（未示出）和后端部426每个都分别经由前和后车轴-梁连接件405连接到车轴432。因为前和后车轴-梁连接件405大致彼此相同，所以为了清楚起见，本文中将仅仅描述后车轴-梁连接件。

更具体地，弹簧梁后端部426被夹在弹簧座组件472的上部部分470和下部部分471之间。弹簧座组件472的下部部分471形成有半圆形凹部474，套筒431的大致上部部分和车轴432设置到该半圆形凹部中。套筒431座置在弹簧座组件472的下部部分471的凹部474中。焊接点475沿着套筒431和下部部分471的最底部边缘478之间的联结部搁置（图15）。螺栓（未示出）设置成穿过弹簧座组件472的上部和下部部分470、471中成对的对准的开口（未示出），并且以本领域技术人员众所周知的方式固定到该上部和下部部分470、471。这些螺栓用作用于将梁418的端部426附接在弹簧座组件472中的装置。制动器三角架409安装成与车轴432的端部相邻。

根据本发明的主要特征之一，套筒431和车轴432分别形成有凹陷部406和408，如图14和15所示。更具体地，六对匹配的凹陷部406、408形成在车轴432和套筒431的周边中，并且绕车轴432和套筒431的周边等距地间隔开。每对匹配的凹陷部406、408彼此接合，并且用作套筒431和车轴432之间的机械锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的车轴-梁连接件405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五对以及多于六对匹配的凹陷部。此外，六对匹配的凹陷部406、408中的至少一对呈现充分的接触，以消除车轴432上的焊接点。

套筒431为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴432以本领域中众所周知的方式形成。焊接点（未示出）沿着套筒431的接缝（未示出）的边缘设置，以便绕车轴432设置套筒。应当理解，套筒431也可以由管形成，该管具有的内径等于或稍大于车轴432的外径。在该例子中，套筒管431被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴432的端部上。可任选地，套筒431通过本领域中众所周知的锻造装置锻造或挤压到车轴432上，以便在套筒和车轴之间形成充分的接触。六对匹配的凹陷部406和408分别通过压机塑性地形成在套筒431和车轴432中。更具体地，套筒431和车轴432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486、488。更具体地，第一对匹配的凹陷部406、408同时分别形成在套筒431和车轴432中。然后第二对匹配的凹陷部406、408同时分别形成在套筒431和车轴432中，一直到所有六对匹配的凹陷部已经形成在套筒和车轴中。车轴432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406、408已经分别形成在套筒431和车轴432中之后，车轴设置到形成于弹簧座组件472的下部部分471内的半圆形凹部474中。这样，在不需要将套筒431或弹簧座组件472焊接到车轴432的情况下，形成车轴-梁连接件405，从而产生车轴没有焊接点的车轴-梁连接件。

现在转到图15A、15B，本发明的第三优选实施例的车轴-梁连接件405示出为采用可选的车轴套筒431'，该车轴套筒431'具有向内侧延伸的部分433，以用于安装制动器系统428。套筒431'包括两对匹配的凹陷部406和408的横向对准的六排，这些凹陷部通过如上所述的压机分别塑性地形成在套筒431'和车轴432中。

如上所述，在本发明的车轴-梁连接件405的详细说明中，车轴-梁连接件形成套筒431、431'与车轴432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，本发明的车轴-梁连接件405分别在套筒431、431'和车轴432的匹配的成对的凹陷部406、408中的至少一对（优选全部）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431、431'和车轴432的凹陷部406、408处产生预加载或压缩。因为套筒431、431'由与用来形成车轴432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432的回弹性比套筒431、431'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431、431'和车轴432的匹配凹陷部406、408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431、431'和车轴432的材料的类型并且改变每个的厚度，车轴-梁连接件405可以被调谐以在凹陷部406、408处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒431、431'和车轴432的匹配的凹陷部406、408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车轴/悬架系统410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406、408之前，粘合剂可以任选地施加到套筒431、431'的内表面或者施加到套筒-车轴交界部处的车轴432的外表面。因为本发明的车轴-梁连接件405消除了直接在车轴432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，从而提高车轴-梁连接件405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406、408也可以采用其它形状、尺寸、数量和布置。

形成车轴-梁连接件405的方式消除了与分别在套筒431、431'和车轴432中形成的凹陷部406、408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。

第四优选实施例的车轴-梁连接件总体上用505表示，在图16-16C中示出为结合到串联车轴/悬架系统510中。串联车轴/悬架系统510为弹簧-梁型车轴/悬架系统，是本领域技术人员大致众所周知的。串联车轴/悬架系统510包括彼此大致成镜像的一对悬架组件514。为了清楚起见，以下将仅仅描述驾驶员侧悬架组件514。

具体参考图16和16A，驾驶员侧悬架组件514包括弹簧梁518。弹簧梁518由竖直地堆叠的簧片519形成，这些簧片通过条带521和簧片U形螺栓组件522紧固在一起。稳定器杆590紧固到U形螺栓522，并且在一对悬架组件514之间延伸。吊架516连接到稳定器杆590，并且安装在重载车辆（未示出）的主构件（未示出）上。弹簧梁518包括前端部（未示出）和后端部526。梁518的前端部（未示出）和后端部526每个都分别经由前和后车轴-梁连接件505连接到车轴532。因为前和后车轴-梁连接件505大致彼此相同，所以为了清楚起见，本文中将仅仅描述后车轴-梁连接件。更具体地，弹簧梁518的弹簧梁后端部526被夹在弹簧座组件572的上部部分570和下部部分571之间。弹簧座组件572的下部部分571形成有半圆形凹部574，套筒531的上部部分和车轴532设置到该半圆形凹部中。套筒531座置在弹簧座组件572的下部部分571的凹部574中。一对U形螺栓576穿过形成在弹簧座组件572的上部和下部部分570、571中的成对的对准的开口（未示出）设置，并且以本领域技术人员众所周知的方式固定到该上部和下部部分570、571。U形螺栓576用作本发明的车轴-梁连接件505的额外的加强件，但是不用来如某些类型的现有技术车轴/悬架系统的情况那样在套筒531和车轴532之间形成预加载或压缩。制动器三角架509安装成与车轴532的端部相邻。

根据本发明的主要特征之一，套筒531和车轴532分别形成有成对的匹配的凹陷部506和508，如图16和16A所示。更具体地，六对匹配的凹陷部506、508形成在车轴532和套筒531的周边中，并且绕车轴532和套筒531的周边等距地间隔开。每对匹配的凹陷部506、508彼此接合，并且用作套筒531和车轴532之间的机械锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的车轴-梁连接件505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五对以及多于六对匹配的凹陷部。此外，六对匹配的凹陷部506、508中的至少一对呈现充分的接触，以消除车轴532上的焊接点。

套筒531为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴532以本领域中众所周知的方式形成。焊接点（未示出）沿着套筒531的接缝（未示出）的边缘设置，以便绕车轴532设置套筒。应当理解，套筒531也可以由管形成，该管具有的内径等于或稍大于车轴532的外径。在该例子中，套筒管531被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴532的端部上。可任选地，套筒531通过本领域中众所周知的锻造装置锻造或挤压到车轴532上，以便在套筒和车轴之间形成充分的接触。六对匹配的凹陷部506和508分别通过压机塑性地形成在套筒531和车轴532中。更具体地，套筒531和车轴532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586、588。车轴532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506、508已经分别形成在套筒531和车轴532中之后，车轴设置到形成于弹簧座组件572的下部部分571内的半圆形凹部574中。这样，在不需要将套筒531或弹簧座组件572焊接到车轴532的情况下，形成车轴-梁连接件505，从而产生车轴没有焊接点的车轴-梁连接件。

现在转到图16B、16C，本发明的第四优选实施例的车轴-梁连接件505示出为采用可选的车轴套筒531'，该车轴套筒531'具有向内侧延伸的部分533，以用于安装制动器系统528。套筒531'包括两对匹配的凹陷部506和508的横向对准的六排，这些凹陷部通过如上所述的压机分别塑性地形成在套筒531'和车轴532中。

如上所述，在本发明的车轴-梁连接件505的详细说明中，车轴-梁连接件形成套筒531、531'与车轴532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，本发明的车轴-梁连接件505分别在套筒531、531'和车轴532的匹配的成对的凹陷部506、508中的至少一对（优选全部）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531、531'和车轴532的凹陷部506、508处产生预加载或压缩。因为套筒531、531'由与用来形成车轴532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532的回弹性比套筒531、531'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531、531'和车轴532的匹配凹陷部506、508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531、531'和车轴532的材料的类型并且改变每个的厚度，车轴-梁连接件505可以被调谐以在凹陷部506、508处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒531、531'和车轴532的匹配的凹陷部506、508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车轴/悬架系统510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506、508之前，粘合剂可以任选地施加到套筒531、531'的内表面或者施加到套筒-车轴交界部处的车轴532的外表面。因为本发明的车轴-梁连接件505消除了直接在车轴532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，从而提高车轴-梁连接件505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506、508也可以采用其它形状、尺寸、数量和布置。

形成车轴-梁连接件505的方式消除了与分别在套筒531、531'和车轴532中形成的凹陷部506、508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。

第五优选实施例的车轴-梁连接件总体上用605表示，在图17-18中示出为结合到串联车轴/悬架系统610中。串联车轴/悬架系统610为弹簧-梁型车轴/悬架系统，是本领域技术人员大致众所周知的。串联车轴/悬架系统610包括彼此大致成镜像的一对悬架组件614。为了清楚起见，以下将仅仅描述驾驶员侧悬架组件614。

驾驶员侧悬架组件614包括弹簧梁618。弹簧梁618由竖直地堆叠的簧片619形成，这些簧片通过条带621和簧片U形螺栓组件622紧固在一起。稳定器杆690紧固到U形螺栓622，并且在一对悬架组件614之间延伸。吊架616连接到稳定器杆690，并且安装在重载车辆（未示出）的主构件（未示出）上。弹簧梁618包括前端部（未示出）和后端部626。梁618的前端部（未示出）和后端部626每个都分别经由前和后车轴-梁连接件605连接到车轴632。因为前和后车轴-梁连接件605大致彼此相同，所以为了清楚起见，本文中将仅仅描述后车轴-梁连接件。更具体地，弹簧梁后端部626被夹在弹簧座组件672的上部部分670和下部部分671之间。弹簧座组件672的下部部分671形成有半圆形凹部674（图18），套筒631的上部部分和车轴632设置到该半圆形凹部中。套筒631座置在弹簧座组件672的下部部分671的凹部674中，并且沿着车轴632向内侧延伸。一对U形螺栓676（仅仅示出一个）穿过形成在弹簧座组件672的上部和下部部分670、671中的成对的对准的开口（未示出）设置，并且以本领域技术人员众所周知的方式固定到该上部和下部部分670、671。U形螺栓676用作本发明的车轴-梁连接件605的额外的加强件，但是不用来如某些类型的现有技术车轴/悬架系统的情况那样在套筒631和车轴632之间形成预加载或压缩。制动器三角架609附接成与车轴632的端部相邻。制动器系统628以本领域技术人员众所周知的方式（例如焊接）附接到套筒631。

根据本发明的主要特征之一，套筒631和车轴632分别形成有成对的匹配的凹陷部606和608。更具体地，在第五优选实施例的车轴-梁连接件605中，六对匹配的凹陷部606、608绕车轴632和套筒631的周边等距地间隔开。每对匹配的凹陷部606、608彼此接合，并且用作套筒631和车轴632之间的机械锁定件。应当理解，至少一对匹配的凹陷部是必要的，以便本发明的车轴-梁连接件605正确地起作用，但是在不改变本发明的整体概念的情况下，也可以采用从一对到五对以及多于六对匹配的凹陷部。此外，匹配的凹陷部606、608中的至少一对呈现充分的接触，以消除车轴632上的焊接点。

套筒631为大致矩形的平的金属片，该金属片绕车轴632以本领域中众所周知的方式形成。焊接点（未示出）沿着套筒631的接缝（未示出）的边缘设置，以便绕车轴632设置套筒。应当理解，套筒631也可以由管形成，该管具有的内径等于或稍大于车轴632的外径。在该例子中，套筒管631被切割成一定尺寸，然后滑动配合到车轴632的端部上。可任选地，套筒631通过本领域中众所周知的锻造装置锻造或挤压到车轴632上，以便在套筒和车轴之间形成充分的接触。六对匹配的凹陷部606和608分别通过压机塑性地形成在套筒631和车轴632中。更具体地，套筒631和车轴632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606、608。更具体地，第一对匹配的凹陷部606、608同时分别形成在套筒631和车轴632中。然后第二对匹配的凹陷部606、608同时分别形成在套筒631和车轴632中，一直到所有六对匹配的凹陷部已经形成在套筒和车轴中。车轴632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606、608已经分别形成在套筒631和车轴632中之后，车轴设置到形成于弹簧座组件672的下部部分671内的半圆形凹部674中。在弹簧座组件下部部分671上形成的向下延伸的突起680匹配地接合套筒631的最顶部的凹陷部606。这样，在不需要将套筒631或弹簧座组件672焊接到车轴632的情况下，形成车轴-梁连接件605，从而产生车轴没有焊接点的车轴梁连接件。

如上所述，在本发明的车轴-梁连接件605的详细说明中，车轴-梁连接件形成套筒631与车轴632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，本发明的车轴-梁连接件605分别在套筒631和车轴632的六对匹配的凹陷部606、608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631和车轴632的凹陷部606、608处产生预加载或压缩。因为套筒631由与用来形成车轴632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632的回弹性比套筒631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631和车轴632的匹配凹陷部606、608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631和车轴632的材料的类型并且改变每个的厚度，车轴-梁连接件605可以被调谐以在凹陷部606、608处产生增大的或减小的预加载或压缩，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒631和车轴632的六对匹配的凹陷部606、608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车轴/悬架系统610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606、608之前，粘合剂可以任选地施加到套筒631的内表面或者施加到套筒-车轴交界部处的车轴632的外表面。因为本发明的车轴-梁连接件605消除了直接在车轴632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，从而提高车轴-梁连接件605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606、608也可以采用其它形状、尺寸、数量和布置。

形成车轴-梁连接件605的方式消除了与分别在套筒631和车轴632中形成的凹陷部606、608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。

本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605克服了与现有技术的车轴-梁连接件105相关的各种类型的可能的问题，由于套筒131或其它类似功能结构在套筒窗口133F、133R或其它位置处直接焊接到车轴132，使得该现有技术的车轴-梁连接件105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132的预期寿命。

通过分别消除车轴232、332、432、532、632上所有的焊接点，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，本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605克服了与现有技术的车轴-梁连接件相关的可能的问题。此外，通过直接消除车轴上的焊接点，由此增加车轴-梁连接件205、305、405、605的预期寿命和耐久性，本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605增加了车轴232、332、432、532、632的耐久性。还可能的是，通过直接消除车轴232、332、432、532、632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，本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605形成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，本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605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）处形成预加载或压缩。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，车轴-梁连接件205、305、405、505、605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，从而优化车轴-梁连接件的充分接触。由于形成过程而优选地分别在套筒和车轴的匹配的凹陷部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车轴/悬架系统遇到的载荷。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。

形成车轴-梁连接件205、305、405、505、605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。更具体地，现有技术的结构和方法已经在车轴中采用凹陷部，但是比较和对比之下，在车轴座外壳中采用单独形成的形状类似的球体，其中外壳和车轴随后被放在一起，使得球体和凹陷部大致彼此匹配。然而，这种现有技术的结构和方法在单独部件的球体和凹陷部之间产生公差问题，导致部件的不规则配合或对准，并且导致外壳和车轴的球体和凹陷部的表面之间的不均匀接触。这些公差问题已经被本发明的车轴-梁连接件205、305、405、505、605克服，其分别在套筒和车轴中同时形成对的匹配的凹陷部，从而消除了不规则配合、对准和不均匀接触问题。

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车轴-梁连接件205、305、405、505、605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车轴-梁连接件205、305、405、505、605可以用在具有可动或不可动的框架或子框架的车辆上。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车轴-梁连接件205、305、405、505、605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，本发明能够应用于由不同于钢的材料制成的梁或臂，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车轴-梁连接件205、305、405、505、605可以用在具有悬吊/顶部安装构造或悬挂/底部安装构造的车桥/悬架系统上。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，例如实心梁、外壳型梁、桁架结构、交叉板、弹簧梁和平行板。本发明还能够应用于中间结构，例如弹簧座。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车轴-梁连接件205、305、405、505、605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车轴-梁连接件205、305、405、505、605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。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车轴-梁连接件205、305、405、505、605可以与其它类型的空气悬挂式刚性梁型车桥/悬架系统结合使用，例如使用U形螺栓、U形螺栓托架/车轴座和类似物的系统，并且可以与其它车轴-梁连接件结合使用，例如2010年10月26日提交的系列号为No.12/912,240的美国专利申请中所示的车轴-梁连接件。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车轴-梁连接件205、305、405、505、605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、431、431'、531、531'、631和车轴232、332、432、532、632中的凹陷部206、208、306、308、406、408、506、508和606、608，可以为图20中以706示出的圆形、长形或图19中以806示出的椭圆形，可以为图21中以906示出的成对地一起出现的圆形，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、431、431'、531、531'、631和车轴232、332、432、532、632中的成对的匹配的凹陷部206、208、306、308、406、408、506、508和606、608，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，车轴套筒231、431、431'、531、531'、631的锻造还可以与其它类型的车轴套筒结合使用，包括现有技术的具有窗口的、具有或不具有焊接点或其它紧固装置的车轴套筒。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车轴-梁连接件205、405、505、605的车轴套筒231、431、431'、531、531'、631和车轴232、432、532、632可以同时进行锻造且形成有凹陷部206、208、406、408、506、508和606、608。

因此，本发明的车轴-梁连接件被简化，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，以消除现有技术的车轴-梁连接件所遇到的困难，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车轴-梁连接件的方式，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。

Claims (19)

1.一种用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件，其包括：

a)车轴，所述车轴形成有至少一个车轴凹陷部；以及

b)套筒，所述套筒形成有至少一个套筒凹陷部，所述至少一个套筒凹陷部形成在所述套筒的外表面中，所述套筒至少部分地绕所述车轴设置，所述至少一个套筒凹陷部匹配地接合所述至少一个车轴凹陷部，以形成用于将所述套筒固定到所述车轴的成对的匹配的凹陷部，其中当所述套筒匹配地固定到所述车轴时所述套筒更塑性地变形而所述车轴更弹性地变形，所述套筒固定不动地安装到所述车轴/悬架系统的悬架组件。

2.根据权利要求1所述的车轴-梁连接件，其中所述成对的匹配的凹陷部形成无焊接机械锁定件，所述无焊接机械锁定件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所述的车轴-梁连接件，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所述的车轴-梁连接件，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所述的车轴-梁连接件，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所述的车轴-梁连接件，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所述的车轴-梁连接件，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所述的车轴-梁连接件，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为大致圆形的。

9.根据权利要求1所述的车轴-梁连接件，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为大致长形的。

10.根据权利要求1所述的车轴-梁连接件，其中在所述套筒和所述车轴之间施加有粘合剂。

11.一种形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，其包括以下步骤：

a)提供车轴；

b)绕所述车轴的至少一部分设置套筒；

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，以将所述套筒固定到所述车轴，所述至少一个套筒凹陷部形成在所述套筒的外表面中，其中当所述套筒匹配地固定到所述车轴时所述套筒更塑性地变形而所述车轴更弹性地变形；以及

d)将所述套筒固定不动地安装到所述车轴/悬架系统的悬架组件。

12.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，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。

13.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，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。

14.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部包括八对匹配的凹陷部。

15.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部中的每一对的形状都为大致圆形。

16.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，其中所述至少一对匹配的凹陷部中的每一对都为大致长形。

17.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，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。

18.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，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。

19.根据权利要求11所述的形成用于车轴/悬架系统的车轴-梁连接件的方法，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。