用于重型車輛的懸架的阻尼器的制造方法
【專利說(shuō)明】用于重型車輛的懸架的阻尼器
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2013年I月16日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)N0.61/753，134的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明整體涉及用于重型車輛的車軸/懸架系統(tǒng)技術(shù)。更加特別地，本發(fā)明涉及用于重型車輛的車軸/懸架系統(tǒng)，所述車軸/懸架系統(tǒng)利用空氣彈簧或其它緩沖器件，所述空氣彈簧或其它緩沖器件在多于一個(gè)平面的平面中操作，以對(duì)車輛的駕駛進(jìn)行緩沖。更加具體地，本發(fā)明涉及一種用于重型車輛車軸/懸架系統(tǒng)的定向阻尼器，由此定向阻尼器能夠管理或控制車軸/懸架系統(tǒng)相對(duì)于預(yù)定基準(zhǔn)的方向，而且導(dǎo)致優(yōu)化在重型車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間車軸/懸架系統(tǒng)的阻尼并且提高重型車輛的駕駛質(zhì)量。
【背景技術(shù)】
[0004]多年以來(lái)，使用空氣懸掛后和前臂剛性梁型車軸/懸架系統(tǒng)已經(jīng)在重型卡車和拖拉機(jī)掛車行業(yè)中非常廣泛。盡管可發(fā)現(xiàn)這種車軸/懸架系統(tǒng)具有廣泛變化的結(jié)構(gòu)形式，但是通常它們的結(jié)構(gòu)的相似之處在于:每個(gè)系統(tǒng)通常包括一對(duì)懸架組件。在一些重型車輛中，懸架組件直接連接到車輛的主框架。在其它重型車輛中，車輛的主框架支撐子框架，而懸架組件直接連接到子框架。對(duì)于支撐子框架的那些重型車輛而言，子框架可以是不可動(dòng)的或可動(dòng)的，可動(dòng)的子框架通常稱作滑動(dòng)箱、滑動(dòng)子框架、滑動(dòng)底盤或輔助滑動(dòng)框架。為了便捷和清晰，在此將參照主構(gòu)件，而且理解的是這種參照是通過(guò)舉例說(shuō)明，并且本發(fā)明應(yīng)用于從下述部件的主構(gòu)件上懸吊下來(lái)的重型車輛車軸/懸架系統(tǒng):主框架、可動(dòng)的子框架和不可動(dòng)的子框架。
[0005]具體地，車軸/懸架系統(tǒng)的每個(gè)懸架組件包括縱向延伸的細(xì)長(zhǎng)梁。每根梁典型地鄰近形成車輛框架的一對(duì)間隔開的縱向延伸主構(gòu)件和一個(gè)或多個(gè)橫向構(gòu)件中的相應(yīng)一種構(gòu)件并且位于所述相應(yīng)一種構(gòu)件的下方。更加具體地，每根梁在一個(gè)端部處樞轉(zhuǎn)連接到懸吊器，所述懸吊器繼而附接到車輛的主構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件并且從該相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件懸垂下來(lái)。在從每根梁的大約中點(diǎn)至與其樞轉(zhuǎn)連接端部相對(duì)的梁端部的選定部位處，車軸在一對(duì)懸架組件的所述梁之間橫向延伸并且憑借一些器件連接到所述梁。與樞轉(zhuǎn)連接端部相對(duì)的梁端部也連接到空氣彈簧或其它彈簧機(jī)構(gòu)，所述空氣彈簧或其它彈簧機(jī)構(gòu)繼而連接到主構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件。高度控制閥安裝在主構(gòu)件或其它支撐結(jié)構(gòu)上，并且操作連接到梁和空氣彈簧，以保持車輛的駕駛高度。用于向車輛的車軸/懸架系統(tǒng)提供阻尼的制動(dòng)系統(tǒng)以及可選地一個(gè)或多個(gè)減震器也安裝在車軸/懸架系統(tǒng)上。梁可以相對(duì)于車輛的前方從樞轉(zhuǎn)連接向后或向前延伸，由此限定了分別通常稱作后臂車軸/懸架系統(tǒng)或前臂車軸/懸架系統(tǒng)的系統(tǒng)。然而，對(duì)于包含于本文的描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“后臂”將涵蓋相對(duì)于車輛的前端部向后或向前延伸的梁。
[0006]重型車輛的車軸/懸架系統(tǒng)用于緩沖駕駛、抑制振動(dòng)并且使得車輛穩(wěn)定。更加特別地，當(dāng)車輛在道路上行駛時(shí)，其車輪遇到向安裝有該車輪的相應(yīng)車軸并且繼而向連接到車軸并且支撐車軸的懸架組件施加各種力、負(fù)荷和/或應(yīng)力(在此，統(tǒng)稱為力)的路況。為了最小化在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)作用在車輛上的這些力所造成的不利影響，車軸/懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)成抵抗和/或吸收所述力中的至少一些。
[0007]這些力包括當(dāng)車輪遇到某些路況時(shí)由車輪的垂直移動(dòng)導(dǎo)致的豎直力、由車輛加速或減速以及某希望路況導(dǎo)致的前后方向的力和與橫向車輛移動(dòng)(諸如車輛轉(zhuǎn)彎和變道策略)有關(guān)的側(cè)負(fù)荷和扭轉(zhuǎn)力。為了應(yīng)對(duì)這些不同的力，車軸/懸架系統(tǒng)具有不同的結(jié)構(gòu)要求。更加特別地，對(duì)于車軸/懸架系統(tǒng)而言期望具有相當(dāng)堅(jiān)硬的梁，以最小化由車輛承受的搖擺量并且因此提供了本領(lǐng)域中已知的橫向穩(wěn)定性。然而，對(duì)于車軸/懸架系統(tǒng)而言還期望具有相對(duì)的靈活性，以便有助于對(duì)車輛遭受的垂向沖擊進(jìn)行緩沖并且提供了順應(yīng)性，使得車軸/懸架系統(tǒng)的各部件抵御故障，由此延長(zhǎng)了車軸/懸架系統(tǒng)的使用壽命。還期望阻尼因這些力導(dǎo)致的振動(dòng)或擺動(dòng)。車軸/懸架系統(tǒng)中對(duì)車輛駕駛所遭受的垂向沖擊進(jìn)行緩沖的關(guān)鍵部件是空氣彈簧，而減震器典型地向車軸/懸架系統(tǒng)提供了阻尼特征。
[0008]在重型空氣懸掛車軸/懸架系統(tǒng)中使用的典型類型空氣彈簧包括三個(gè)主要部件:柔性波紋管、活塞和波紋管頂部板。波紋管典型地由橡膠或其它柔性材料制成并且操作地安裝在活塞的頂部上?；钊湫偷赜射?、鋁、纖維增強(qiáng)的塑料或其它剛性材料形成，并且通過(guò)本領(lǐng)域中眾所周知類型的緊固件安裝在懸架組件的梁的頂部板的后端部上。包含在空氣彈簧中的增壓空氣的體積或“空氣體積”是確定空氣彈簧的彈簧剛性系數(shù)的主要因數(shù)。更加具體地，這個(gè)空氣體積包含在波紋管內(nèi)，并且在某些情況中包含在空氣彈簧的活塞內(nèi)?？諝鈴椈傻目諝怏w積越大，則空氣彈簧的彈簧剛性系數(shù)越低。較低的彈簧剛性系數(shù)通常在重型車輛工業(yè)中更令人期望，原因在于:其在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間向車輛提供了更為柔和的駕駛。典型地，活塞或者包含中空腔，所述中空腔與波紋管連通并且通過(guò)允許活塞和波紋管體積之間不受限的連通而增加空氣彈簧的空氣體積，或者活塞具有大體中空的圓筒形并且不會(huì)與波紋管體積連通，由此活塞不會(huì)有助于空氣彈簧的空氣體積。空氣彈簧的空氣體積與車輛的高度控制閥流體連通，所述高度控制閥繼而與空氣源(諸如，空氣供給槽)流體連通。通過(guò)將空氣流引入以及引出車軸/懸架系統(tǒng)的空氣彈簧，高度控制閥幫助保持車輛的理想駕駛高度。
[0009]諸如上述空氣彈簧的現(xiàn)有技術(shù)空氣彈簧在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間向車輛的貨物和乘客提供緩沖的同時(shí)向車軸/懸架系統(tǒng)提供了即使有也微乎及微的阻尼特征。盡管單個(gè)減震器也被利用并且在本領(lǐng)域中眾所周知，替代地，典型地由一對(duì)液壓減震器提供這種阻尼特征，因?yàn)樵谔刂剌d應(yīng)用中使用多個(gè)減震器。減震器中的每一個(gè)安裝在車軸/懸架系統(tǒng)的懸架組件中的相應(yīng)一個(gè)懸架組件的梁和車輛的主構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件或這連接到主構(gòu)件的另一個(gè)結(jié)構(gòu)上，并且在所述梁和所述相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件或另一個(gè)結(jié)構(gòu)之間延伸。
[0010]更加特別地，在重型空氣懸掛車軸/懸架系統(tǒng)中使用的一對(duì)現(xiàn)有技術(shù)減震器通常包括缸體和活塞桿，所述活塞桿在缸體內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。缸體填充有工作流體(諸如，氣體或油)，使得通過(guò)固定到活塞桿的一個(gè)端部的活塞閥使得工作流體運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生阻尼力。
[0011]如上所述，現(xiàn)有技術(shù)減震器中的每一個(gè)安裝在車軸/懸架系統(tǒng)的懸架組件中的相應(yīng)一個(gè)懸架組件的梁和車輛的主構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件或者固定到主構(gòu)件的其它部件(諸如懸吊器)上，并且在所述梁和所述相應(yīng)一個(gè)主構(gòu)件或者所述其它部件之間延伸。更加特別地，減震器的上端部緊固到U形支架中，所述U形支架安裝在從懸吊器向內(nèi)延伸的翼狀件上。減震器的下端部剛性緊固到座架，所述座架從懸架組件的梁的內(nèi)側(cè)壁延伸。
[0012]因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)減震器剛性緊固到與車輛框架和梁附接的座架，從而導(dǎo)致傾斜定向，所以這些現(xiàn)有技術(shù)減震器可在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間產(chǎn)生被傳遞到車軸/懸架系統(tǒng)的懸架組件的前后方向的力或負(fù)荷，并且因此不能向車軸/懸架系統(tǒng)提供優(yōu)化阻尼。更加具體地，減震器在懸架組件上的位置不能在車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間向車軸/懸架系統(tǒng)提供優(yōu)化阻尼，原因在于:在梁轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從減震器輸入到梁和車輛框架的阻尼角度沒有垂直于梁。這產(chǎn)生了上述作用于懸架組件的梁上的前后方向的負(fù)荷，這繼而可潛在降低車軸/懸架系統(tǒng)和/或減震器的部件的效能。本發(fā)明的定向阻尼器通過(guò)提供了定向阻尼器而克服了與現(xiàn)有技術(shù)阻尼減震器有關(guān)的缺陷，所述定向阻尼器能夠管理或控制車軸/懸架系統(tǒng)阻尼相對(duì)于預(yù)定基準(zhǔn)的總方向，并且使得優(yōu)化在重型車輛運(yùn)轉(zhuǎn)期間車軸/懸架系統(tǒng)的阻尼，繼而使得提高了重型車輛的駕駛質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明的目的包括提供一種用于重型車輛車軸/懸架系統(tǒng)的定向阻尼器，所述定向阻尼器向車軸/懸架系統(tǒng)的懸架組件提供了優(yōu)化阻尼。
[0014]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于重型車輛車軸/懸架系統(tǒng)的定向阻尼器，所述定向阻尼器能夠管理或控制車軸/懸架系統(tǒng)阻尼相對(duì)于預(yù)定基準(zhǔn)的總方向。
[0015]本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供一種用于重型車輛車軸/懸架系統(tǒng)的定向阻尼器，所述定向阻尼器提高了重型車輛的駕駛質(zhì)量。
[0016]通過(guò)本發(fā)明的用于重型車輛車軸/懸架系統(tǒng)的定向阻尼器獲得這些目的和優(yōu)勢(shì)，所述定向阻尼器包括布置在車輛框架與車輛的車軸/懸架系統(tǒng)的懸架組件之間的阻尼器件，用于相對(duì)于選定基準(zhǔn)向懸架組件提供定向阻尼。
【附圖說(shuō)明】
[0017]在以下描述中陳述并且在附圖中示出了代表本申請(qǐng)人設(shè)想應(yīng)用原理的最佳模式的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并且在所附的權(quán)利要求中特別并且明確指出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0018]圖1是包括一對(duì)現(xiàn)有技術(shù)減震器的車軸/懸架系統(tǒng)的俯視后透視圖并且該圖示出一對(duì)空氣彈簧，其中，所述一對(duì)減震器中的每一個(gè)安裝在車軸/懸架系統(tǒng)的懸吊器和懸架組件中的相應(yīng)一個(gè)上；
[0019]圖2是包括本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例的定向阻尼器的重型車輛的滑動(dòng)箱的局部俯視后透視圖，其示出了定向阻尼器，所述定向阻尼器固定地附接到懸架組件的梁并且與主構(gòu)件支架可滑動(dòng)接合，所述主構(gòu)件支架繼而連接到滑動(dòng)箱的相應(yīng)主構(gòu)件，并且該圖