本申請要求于2015年9月9日提交的美國專利申請序號(hào)14/849,005的優(yōu)先權(quán)并且還要求于2014年9月25日提交的美國臨時(shí)專利申請?zhí)?2/055,004的權(quán)益。以上申請的全部披露內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本披露涉及用于調(diào)節(jié)機(jī)動(dòng)車輛諸如卡車的車廂的高度的空氣懸掛單元，并且更具體地涉及具有分系統(tǒng)的空氣懸掛單元，分系統(tǒng)內(nèi)在地安裝于空氣懸掛單元，該空氣懸掛單元能夠根據(jù)需要基于空氣懸掛單元的上組件和下組件之間的位置相對(duì)改變使內(nèi)部閥門打開和關(guān)閉，而不會(huì)受到上組件相對(duì)于下組件的傾斜或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的影響。

背景技術(shù)：

此部分的陳述只提供與本披露相關(guān)的背景信息、并且可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

卡車車廂通常用空氣彈簧減震器單元來懸掛。由于車廂的負(fù)載可以變化，為了保持車廂的恒定高度，機(jī)械氣壓閥將壓力添加至空氣懸掛單元或者從該空氣懸掛單元釋放壓力。閥門調(diào)節(jié)空氣彈簧單元的壓力并且因而不論車廂內(nèi)的負(fù)載如何都將卡車車廂保持在基本上恒定的水平。

典型的空氣彈簧減震器已經(jīng)包括上組件和下組件，在這兩個(gè)組件之間聯(lián)接有減震器狀的部件。典型地，撓性囊袋狀的構(gòu)件將減震器狀的元件包封在包封區(qū)域內(nèi)。上組件典型地聯(lián)接至車廂，并且下組件聯(lián)接至車輛的框架部分。空氣彈簧單元因而將車廂支撐在車輛的框架部分上方，其方式為允許取決于車廂中的負(fù)載來調(diào)整車廂的高度。在車輛的運(yùn)行過程中，可能經(jīng)歷上組件相對(duì)于下組件的至少小程度的傾斜或扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

總體上，在傳統(tǒng)的空氣彈簧減震器單元的情況下，用于控制車廂高度的閥門典型地已經(jīng)是遠(yuǎn)離空氣彈簧減震器單元地定位的。然而，最近，已經(jīng)變得可以獲得機(jī)構(gòu)來將該閥門整合在該空氣彈簧減震器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。這種內(nèi)裝的閥門所要克服的主要挑戰(zhàn)是必須在物理上致動(dòng)內(nèi)裝閥門的機(jī)構(gòu)。更具體地，挑戰(zhàn)是將物理上致動(dòng)該閥門的部件整合進(jìn)該減震器單元的內(nèi)部區(qū)域。出于幾個(gè)原因這被證明是相當(dāng)困難的。其一，致動(dòng)構(gòu)件必須能夠隨著上組件朝向和遠(yuǎn)離下組件運(yùn)動(dòng)而與上組件一起總體上線性移動(dòng)。這是使得內(nèi)部閥門的打開和關(guān)閉與車廂高度直接關(guān)聯(lián)所需要的。然而，當(dāng)將致動(dòng)構(gòu)件直接附接到上組件上時(shí)，致動(dòng)構(gòu)件本身現(xiàn)在變成，隨著車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)車廂移動(dòng)，承受上組件相對(duì)于下組件的傾斜運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。然而，如果致動(dòng)構(gòu)件直接系于上組件(其直接支撐車廂)，則車廂的傾斜運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)會(huì)是有問題的，因?yàn)檫@些運(yùn)動(dòng)可以引起致動(dòng)構(gòu)件的重復(fù)彎曲和扭曲。因而，重要的挑戰(zhàn)已經(jīng)是如何將致動(dòng)構(gòu)件整合進(jìn)空氣彈簧減震器的內(nèi)部區(qū)域中，從而使得其能夠感測上組件相對(duì)于下組件的豎直移動(dòng)，而不會(huì)受到上組件相對(duì)于下組件的傾斜運(yùn)動(dòng)和扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的顯著影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一方面，本披露涉及一種用于與車輛的車廂一起使用的空氣彈簧裝置。該空氣彈簧裝置可以包括上組件、下組件、減震器、囊袋、撓性緩沖器元件和控制元件。該減震器被布置在該上組件和該下組件中的一者附近，并且具有從該減震器伸出并且延伸穿過該上組件和該下組件中的另一者的活塞桿。該囊袋附接到該上組件和該下組件上。該撓性緩沖器元件被鄰近該上組件和該下組件中的一者地緊固到活塞桿上并且被緊固到該上組件和該下組件中的另一者上。該控制元件以第一端被可操作地緊固到撓性緩沖器元件上并且在第二端處是可相對(duì)于閥門滑動(dòng)移動(dòng)的，以用于根據(jù)該上組件和該下組件之間的間距控制該閥門的打開和關(guān)閉。該撓性緩沖器元件能夠響應(yīng)于該上組件和該下組件中鄰近該撓性元件的這一者經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的至少一者而彎曲，以便因此而限制該上組件和該下組件中的該至少一者所經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的該至少一者。

另一方面，本披露涉及一種用于與車輛的車廂一起使用的空氣彈簧裝置。該裝置可以包括上組件，該上組件被配置成可緊固到該車輛的車廂的一部分上。可以包括下組件，該下組件被配置成可緊固到該車輛的一部分上從而使得該空氣彈簧裝置插在該車廂與該車輛之間。減震器被布置在該下組件附近并且具有從該減震器伸出的活塞桿。該活塞桿延伸穿過該上組件并且具有其緊固到該車廂的一部分上的遠(yuǎn)端部分。囊袋被附接到上組件和下組件上。撓性緩沖器元件被鄰近該上組件地緊固到活塞桿上?？刂圃缘谝欢吮豢刹僮鞯鼐o固到撓性緩沖器元件上并且在第二端處是可相對(duì)于閥門滑動(dòng)移動(dòng)的，以用于響應(yīng)于該車廂中的變化負(fù)載根據(jù)該上組件和該下組件之間的變化的間距來控制該閥門的打開和關(guān)閉。該撓性緩沖器元件能夠響應(yīng)于該上組件經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的至少一者而彎曲，以便因此而限制將該上組件響應(yīng)于該車輛車廂的運(yùn)動(dòng)而經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的至少一者傳輸給該控制元件。

另一方面，本披露涉及一種用于與車輛的車廂一起使用的空氣彈簧裝置。該裝置可以包括上組件和下組件，該上組件被配置成可緊固到該車輛的車廂的一部分上，該下組件被配置成可緊固到該車輛的框架部分上。以此方式，該空氣彈簧裝置插在該車輛的車廂與框架之間。減震器被布置在該下組件附近并且具有從該減震器伸出的活塞桿，該活塞桿延伸穿過該上組件并且具有其緊固到該車廂的一部分上的遠(yuǎn)端部分。囊袋被附接到上組件和下組件上。撓性緩沖器元件被鄰近該上組件地緊固到活塞桿上。長形控制元件以其第一端可操作地緊固到撓性緩沖器元件上，并且在第二端處是相對(duì)于閥門可滑動(dòng)移動(dòng)的。該長形控制元件因而被配置成用于線性移動(dòng)以便響應(yīng)于該車廂中的變化負(fù)載根據(jù)該上組件和該下組件之間的變化的間距來控制該閥門的打開和關(guān)閉。附接部件布置在該撓性緩沖器元件上以用于將該長形控制元件的第一端緊固到該撓性緩沖器元件上。該囊袋將該減震器、該長形控制元件和附接部件包封在該囊袋的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，同時(shí)根據(jù)該減震器的運(yùn)行允許該上組件和該下組件相對(duì)于彼此進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng)。該撓性緩沖器元件能夠響應(yīng)于該上組件經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的至少一者而彎曲，以便因此而限制將該上組件響應(yīng)于該車輛車廂的運(yùn)動(dòng)而經(jīng)受的扭轉(zhuǎn)力和傾斜力中的至少一者傳輸給該長形控制元件。

從本文所提供的描述將清楚其他適用范圍。應(yīng)該理解，該描述和具體實(shí)例僅為了例示的目的，而不是旨在限制本披露的范圍。

附圖說明

本文中所述的附圖僅用于說明目的，并且不旨在以任何方式限定本披露的范圍。

圖1是根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施例的空氣彈簧減震器的高度示意性側(cè)視圖；

圖2是僅減震器和空氣彈簧減震器單元的側(cè)視等高視圖；并且

圖3是示意性框圖，以框圖形式示出了圖2的與該單元的上組件和下組件相聯(lián)接的減震器的這些部件。

具體實(shí)施方式

下面的描述在本質(zhì)上僅僅是示例性的并且不旨在限制本披露、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，貫穿附圖，相應(yīng)的參考數(shù)字指示相似或相應(yīng)的部分和特征。

參照圖1，示出的是根據(jù)本披露的一個(gè)實(shí)施例的空氣彈簧減震器單元10形式的裝置(以下簡稱“空氣彈簧單元”10)的示意性視圖。空氣彈簧單元10可以包括上組件12、下組件14、撓性囊袋16和安裝在囊袋16內(nèi)的減震器18。減震器18具有活塞桿20和殼體22。這種類型的減震器是眾所周知的，并且因此將并不對(duì)減震器18本身的內(nèi)部運(yùn)作提供詳細(xì)解釋。

減震器18的殼體22以一端聯(lián)接下組件14。減震器18的桿18a可滑動(dòng)延伸穿過上組件12中的開口12a。該車輛典型地為卡車，一旦殼體22的安裝部分22a緊固到框架部分24，下組件14就有效地聯(lián)接到車輛的框架部分24。上組件12通過與活塞桿20相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)20a被有效地聯(lián)接到車輛車廂26的一部分上?；钊麠U20能夠根據(jù)車廂26的振蕩運(yùn)動(dòng)來線性地移入和移出減震器18的殼體22，并且因而幫助阻尼車輛車廂的上下振蕩運(yùn)動(dòng)。

空氣彈簧單元10進(jìn)一步包括控制元件28，在這個(gè)實(shí)例中為剛性桿，該剛性桿可操作地以一端聯(lián)接閥門30并且以其相反端聯(lián)接有些撓性的緩沖器元件32。控制元件28因而總體上平行于活塞桿20延伸。緩沖器元件32可以由橡膠、彈性體或者賦予該元件一定程度撓度和可壓縮性的任何其他材料形成。緩沖器元件32在上組件12附近緊固到活塞桿20上，例如通過粘合劑或壓力配合或通過任何其他合適的方式。緩沖器元件32因此在該車輛的運(yùn)行過程中在上組件12經(jīng)受車輛車廂26的運(yùn)動(dòng)所賦予的傾斜力和扭轉(zhuǎn)力時(shí)能夠略微彎曲和扭曲。緩沖器元件32因此幫助防止這些傾斜力和扭轉(zhuǎn)力被傳遞給控制元件28，而不影響控制元件28的自由線性移動(dòng)。

圖2示出了沒有撓性囊袋16的空氣彈簧單元10，并且圖3示出了緩沖器元件32的放大簡化的橫截面視圖以及附接至該緩沖器元件的控制元件28的一部分。控制元件28可以包括具有孔口35的附接部件34，該孔口被配置成用于穿過其接收緩沖器元件32。附接部件34將控制元件28的桿36以非可拆卸的方式緊固至緩沖器元件32。在這個(gè)實(shí)施例中，插入附接部件34的螺紋孔口42中的螺紋螺釘40用于使控制元件28附接至附接部件34。然而，應(yīng)理解的是可以使用任何其他合適的附接安排。桿36的遠(yuǎn)端部分44可相對(duì)于閥門30滑動(dòng)移動(dòng)(閥門30在圖1中是可見的)。以此方式，控制元件28線性沿著箭頭46限定的軸線的移動(dòng)將閥門30控制成取決于上組件12與下組件14之間的間距而或者允許空氣進(jìn)入囊袋16的內(nèi)部區(qū)域或者將囊袋16內(nèi)的空氣排出至大氣。

在這個(gè)實(shí)例中，緩沖器元件32具有在其外表面上形成的環(huán)圓周通道48以及軸向延伸穿過其中的孔口50?？卓?0接收活塞桿20的一部分。環(huán)圓周通道48接收附接部件34的徑向向內(nèi)延伸部分52，這將該附接部件以摩擦配合的方式緊固到環(huán)圓周通道。再次，可以使用任何其他合適的附接裝置。多個(gè)環(huán)圓周間隔開的徑向向內(nèi)的凸起54幫助將緩沖器元件32以壓力配合類的方式固持在活塞桿20上。

空氣彈簧單元10的顯著特征是緩沖器元件32的撓性和可壓縮的性質(zhì)容許上組件12的一定程度的傾斜力和扭轉(zhuǎn)力，而不會(huì)將這些力傳輸給控制元件28，或者僅傳輸極大降低百分比的這些力。在任何一種情況下，控制元件28都能夠總體上沿著線性路徑移動(dòng)，即便在上組件12經(jīng)受傾斜力和扭轉(zhuǎn)力時(shí)也是如此。這確保了不論空氣彈簧單元10經(jīng)受的外部傾斜力和扭轉(zhuǎn)力與否都維持控制元件28的適當(dāng)線性運(yùn)動(dòng)。

然而，應(yīng)理解的是盡管空氣彈簧單元10已經(jīng)被描述成與卡車車廂連接，但該空氣彈簧單元不限于僅用于卡車。其上支撐客艙并且經(jīng)受相對(duì)于車輛框架的振蕩運(yùn)動(dòng)的任何車輛都可以潛在地利用空氣彈簧單元10。因而，大型車輛諸如用于商業(yè)農(nóng)耕的由個(gè)人駕駛的那些車輛，以及大型挖掘和推土設(shè)備、履帶壓雪車輛(snow grooming vehicle)等，僅列舉一些其他類型的車輛，也可以潛在地從空氣彈簧單元10的特征中受益。

本披露的空氣彈簧單元10因此克服了嘗試將控制元件定位在該單元的囊袋內(nèi)的現(xiàn)有設(shè)計(jì)的顯著限制。本文描述的空氣彈簧單元10的特征并不顯著增加該空氣彈簧單元的總成本，并不顯著增加該空氣彈簧單元的總重，也不顯著增加其制造復(fù)雜性或組件的復(fù)雜性。

雖然已經(jīng)描述了多種不同的實(shí)施例，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可以做出修改或變化而不背離本披露。這些示例展示了多種不同的實(shí)施例，但并不旨在限制本披露。因此，應(yīng)僅以考慮相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)時(shí)所必須的限制來自由地理解本說明書和權(quán)利要求書。