用于重載車輛的具有阻尼特征結構的空氣彈簧制造技術

本發明專利技術涉及用于重載車輛車橋/懸架系統的空氣彈簧，其包括操作地連接到活塞腔室的波紋管腔室。在波紋管腔室和活塞腔室之間設置有開口，以便允許流體在波紋管腔室和活塞腔室之間連通。開口的橫截面面積以及波紋管腔室和活塞腔室的體積被調諧，以優化空氣彈簧的阻尼特性。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術整體涉及用于重載車輛的車橋/懸架系統的領域。更具體地，本專利技術涉及用于重載車輛的空氣懸掛式車橋/懸架系統，其采用空氣彈簧以緩沖車輛的行駛。更具體地，本專利技術涉及重載車輛的空氣懸掛式車橋/懸架系統的空氣彈簧，其中空氣彈簧被優化，以便根據空氣彈簧的波紋管腔室的體積、空氣彈簧的活塞腔室的體積以及一個或多個開口的尺寸，使得空氣彈簧具有阻尼特性，繼而使得車橋/懸架系統具有阻尼特性，該一個或多個開口在波紋管腔室和活塞腔室之間形成在空氣彈簧中并且與波紋管腔室和活塞腔室連通。更具體地，活塞腔室和波紋管腔室之間的空氣流通過位于空氣彈簧的活塞腔室和波紋管腔室之間的開口為空氣彈簧提供粘性阻尼。
技術介紹
使用空氣懸掛式尾隨和引導臂剛性梁型車橋/懸架系統多年來在重載卡車和牽引車-拖車工業中倍受歡迎。盡管這樣的車橋/懸架系統可能在結構形式上廣為變化，但是通常他們的結構的類似之處在于，每個系統通常都包括一對懸架組件。在某些重載車輛中，懸架組件直接連接到車輛的初級框架。在其它重載車輛中，車輛的初級框架支撐子框架，并且懸架組件直接連接到子框架。對于支撐子框架的那些重載車輛，子框架可以是不可動的或者可以是可動的，可動的子框架常常被稱為滑動器箱、滑動器子框架、滑動器底架或次級滑動器框架。為了方便和清楚的目的，本文將以主構件為基準，應當理解，這樣的基準是以舉例的方式，并且本專利技術應用于從主構件懸掛的重載車輛的車橋/懸架系統初級框架、可動子框架和不可動子框架。具體地，車橋/懸架系統的每個懸架組件都包括縱向延伸的長形梁。每個梁通常都定位成與形成車輛的框架的一對間隔開的縱向延伸的主構件和一個或多個橫向構件中的相應一個相鄰并且處于該相應一個的下方。更具體地，每個梁都在其一個端部處樞轉地連接到吊架，繼而附接到車輛的主構件中的相應一個且從該相應一個懸掛。軸在一對懸架組件的梁之間橫向地延伸，并且通常通過某些手段在從每個梁的大致中點到梁的與其樞轉連接端部相對的端部所選擇的位置處連接到該對懸架組件的梁。與樞轉連接端部相對的梁端部也連接到空氣彈簧，或其等同形式，繼而連接到主構件中相應的一個。高度控制閥安裝在主構件或其它支撐結構上，并且操作地連接到梁和空氣彈簧，以便維持車輛的行駛高度。制動系統和用于為車輛的車橋/懸架系統提供阻尼的一個或多個吸震器也安裝在車橋/懸架系統上。梁可以相對于車輛的前方從樞轉連接部向后或向前延伸，從而限定通常被分別稱為尾隨臂或引導臂車橋/懸架系統的結構。然而，為了本文中所含的說明的目的，應當理解，術語“尾隨臂”將涵蓋相對于車輛的前端向后或向前延伸的梁。重載車輛的車橋/懸架系統用來緩沖行駛、衰減振動、以及穩定車輛。更具體地，當車輛在道路上行進時，其車輪所遇到的道路條件向安裝車輪的相應軸施加各種力、載荷和/或應力(在本文中統稱為力)，繼而向與軸連接且支撐軸的懸架組件施加各種力、載荷和/或應力。為了最小化這些力在車輛操作時對車輪的不利影響，車橋/懸架系統設計成反應和/或吸收這些力中的至少一些。這些力包括豎向力，其在車輪遇到某些道路條件時由車輪的豎向運動引起；縱向力，其由車輛的加速和減速引起；以及側向載荷和扭轉力，其與車輛橫向運動相關，例如車輛的轉動和變道操縱。為了應對這樣完全不同的力，車橋/懸架系統具有不同的結構需求。更具體地，期望車橋/懸架系統相當剛性，以最小化車輛所經歷的搖擺量，從而提供本領域中所謂的側傾穩定性。然而，還期望的是，車橋/懸架系統相對柔性，以幫助緩沖車輛以使其免于豎向沖擊，并且提供柔性而使得車橋/懸架系統的各部件抵抗失效，從而增加車橋/懸架系統的耐久性。還期望衰減由這些力導致的振動或震蕩。緩沖車輛的行駛以使其免于豎向沖擊的車橋/懸架系統的關鍵部件是空氣彈簧，同時吸震器通常為車橋/懸架系統提供阻尼特性。用于重載空氣懸掛式車橋/懸架系統的典型空氣彈簧包括三個主部件柔性波紋管、活塞和波紋管頂部板。波紋管通常由橡膠或其它柔性材料形成，并且操作地安裝在活塞的頂部上。活塞通常由鋼、鋁、纖維強化塑料或其它剛性材料形成，并且通過緊固件安裝在懸架組件的梁的頂部板的后端部上。容納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度的主要因素。更具體地，該空氣體積容納在波紋管內，并且在某些情況下容納在空氣彈簧的活塞中。空氣彈簧的空氣體積越大，則空氣彈簧的彈簧剛度越低。在重載車輛工業中，較低的彈簧剛度通常是更加期望的，原因是其為車輛在操作期間提供較軟的行駛。通常，活塞包含中空腔體，該中空腔體與波紋管連通，并且通過允許活塞和波紋管體積之間的不受限制的空氣連通而增加空氣彈簧的空氣體積，或者活塞具有大致中空的圓柱形形狀且不與波紋管體積連通，從而活塞無助于空氣彈簧的空氣體積。空氣彈簧的空氣體積與空氣源(例如空氣供應罐)流體連通，并且還與車輛的高度控制閥流體連通。通過將空氣流引入和引出車橋/懸架系統的空氣彈簧，高度控制閥幫助維持車輛的期望行駛高度。現有技術的空氣彈簧(例如上述空氣彈簧)在車輛操作期間為車輛貨物和乘客提供緩沖的同時為車橋/懸架系統提供很少(如果有的話)的阻尼特性。相反，這樣的阻尼特性通常由一對液壓吸震器提供，但是單個吸震器也已經得到使用并且是本領域中眾所周知的。吸震器中的每一個都安裝在車橋/懸架系統的懸架組件中相應一個的梁與車輛的主構件中相應一個上并且在車橋/懸架系統的懸架組件中相應一個的梁與車輛的主構件中相應一個之間延伸。這些吸震器增加了車橋/懸架系統的復雜度和重量。此外，因為吸震器為車橋/懸架系統的保養項目，其需要不時進行維護和/或更換，所以它們也增加了車橋/懸架系統的額外維護和/或更換成本。車輛可以承載的貨物的量受地方、州和/或國家道路和橋梁法律的監管。大多數道路和橋梁法律之后的基本原則是限制車輛能夠承載的最大載荷，并且限制各個軸能夠支撐的最大載荷。因為吸震器較重，所以這些部件增加了車橋/懸架系統的不期望的重量，并且因此降低了重載車輛能夠承載的貨物的量。根據所采用的吸震器，它們還增加了車橋/懸架系統的變化復雜程度，這也是不期望的。某些現有技術的空氣彈簧已經嘗試通過在空氣彈簧的波紋管和活塞腔室之間設置閥來為空氣彈簧提供阻尼特性。其它現有技術的空氣彈簧已經嘗試通過在空氣彈簧的波紋管和活塞腔室之間形成開口來為空氣彈簧提供阻尼特性，該開口被與該開口相鄰地安裝的橡膠舌片部分地覆蓋，以便為空氣彈簧提供阻尼特性。其它現有技術的空氣彈簧已經包括波紋管和活塞之間的大開口，以允許兩個體積之間的完全的不受限制的空氣連通，從而增大空氣體積，并且因此減小空氣彈簧的彈簧剛度，在操作期間為車輛提供較軟的行駛。然而，包括閥的現有技術的空氣彈簧是復雜的，并且需要可能隨時間而損壞的閥部件，這需要進行更換的費用和時間。包括具有橡膠舌片的開口的現有技術的空氣彈簧通常限制某些空氣沿一個方向運動，但是允許空氣沿相反方向自由流動。此外，這些橡膠舌片與閥一樣，是空氣彈簧內的額外部件，可能會磨損，從而需要昂貴的修復和/或維護。此外，這些在波紋管和活塞之間包括開口的現有技術的空氣彈簧沒有考慮波紋管腔室的體積、活塞腔室的體積或者在波紋管腔室和活塞腔室之間形成的與波紋管腔室和活塞腔室連通的開口的尺寸和/或數量，來為空氣彈簧提供改進的阻尼特性。通過提供波紋管腔室本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.09.10 US 61/381,4771.一種空氣彈簧，其包括: 波紋管腔室，所述波紋管腔室操作地連接到活塞腔室，所述波紋管腔室和所述活塞腔室之間設置有至少一個開口，以用于所述波紋管腔室和所述活塞腔室之間的流體連通，從而以平方英寸表示的所述至少一個開口的橫截面面積與以立方英寸表示的所述活塞腔室的體積、與以立方英寸表示的所述波紋管腔室的體積的比為從大約1:600:1200至大約1:14100:23500。2.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述至少一個開口的橫截面面積為從大約0.039平方英寸到大約0.13平方英寸。3.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述至少一個開口的橫截面面積為大約0.06平方英寸。4.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述活塞腔室的體積為從大約150立方英寸到大約550立方英寸。5.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述活塞腔室的體積為大約240立方英寸。6.根據權利要求1所述的空氣彈簧，其中所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：A·維斯特內奇，M·J·基勒，
申請(專利權)人：亨德里克森美國有限責任公司，
類型：
國別省市：