用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件的制作方法
【專利說明】用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件
[0001]相關(guān)專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年I月17日提交的系列號為N0.61/753，689的美國臨時(shí)專利申請和2013年3月26日提交的系列號為N0.61/805，364的美國臨時(shí)專利申請的優(yōu)先權(quán)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明整體涉及用于重載車輛的車橋/懸架系統(tǒng)的領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及用于重載車輛的空氣懸掛式車橋/懸架系統(tǒng)，其采用空氣彈簧以緩沖車輛的行駛。更具體地，本發(fā)明涉及用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件，該車橋/懸架系統(tǒng)采用具有阻尼特性的空氣彈簧，該機(jī)械止擋件是輕量化的，并且在車輛操作期間限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，以使得對空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)的可能的損傷最小化。
【背景技術(shù)】
[0004]使用空氣懸掛式尾隨和引導(dǎo)臂剛性梁型車橋/懸架系統(tǒng)多年來在重載卡車和牽引車-拖車工業(yè)中倍受歡迎。盡管這樣的車橋/懸架系統(tǒng)可能在結(jié)構(gòu)形式上廣為變化，但是通常他們的結(jié)構(gòu)的類似之處在于，每個(gè)系統(tǒng)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(dòng)的或者可以是可動(dòng)的，可動(dòng)的子框架常常被稱為滑動(dòng)器箱、滑動(dòng)器子框架、滑動(dòng)器底架或次級滑動(dòng)器框架。為了方便和清楚的目的，本文將以主構(gòu)件為基準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)理解，這樣的基準(zhǔn)是以舉例的方式，并且本發(fā)明應(yīng)用于從主構(gòu)件懸掛的重載車輛的車橋/懸架系統(tǒng):初級框架、可動(dòng)子框架和不可動(dòng)子框架。
[0005]具體地，車橋/懸架系統(tǒng)的每個(gè)懸架組件都包括縱向延伸的長形梁。每個(gè)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(gòu)件和一個(gè)或多個(gè)橫向構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)相鄰并且處于該相應(yīng)一個(gè)的下方。更具體地，每個(gè)梁都在其一個(gè)端部處樞轉(zhuǎn)地連接到吊架，繼而附接到車輛的主構(gòu)件中的相應(yīng)一個(gè)且從該相應(yīng)一個(gè)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(gè)梁的大致中點(diǎn)到梁的與其樞轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(gòu)件中相應(yīng)的一個(gè)。高度控制閥安裝在主構(gòu)件或其它支撐結(jié)構(gòu)上，并且操作地連接到梁和空氣彈簧，以便維持車輛的行駛高度。制動(dòng)系統(tǒng)和用于為車輛的車橋/懸架系統(tǒng)提供阻尼的一個(gè)或多個(gè)吸震器也安裝在車橋/懸架系統(tǒng)上。梁可以相對于車輛的前方從樞轉(zhuǎn)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(dǎo)臂車橋/懸架系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。然而，為了本文中所含的說明的目的，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“尾隨臂”將涵蓋相對于車輛的前端向后或向前延伸的梁。
[0006]重載車輛的車橋/懸架系統(tǒng)用來緩沖行駛、衰減振動(dòng)、以及穩(wěn)定車輛。更具體地，當(dāng)車輛在道路上行進(jìn)時(shí)，其車輪所遇到的道路條件向安裝車輪的相應(yīng)軸施加各種力、載荷和/或應(yīng)力(在本文中統(tǒng)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(yīng)力。為了最小化這些力在車輛操作時(shí)對車輪的不利影響，車橋/懸架系統(tǒng)設(shè)計(jì)成反應(yīng)和/或吸收這些力中的至少一些。
[0007]這些力包括:豎向力，其在車輪遇到某些道路條件時(shí)由車輪的豎向運(yùn)動(dòng)引起；縱向力，其由車輛的加速和減速引起；以及側(cè)向載荷和扭轉(zhuǎn)力，其與車輛橫向運(yùn)動(dòng)相關(guān)，例如車輛的轉(zhuǎn)動(dòng)和變道操縱。為了應(yīng)對這樣完全不同的力，車橋/懸架系統(tǒng)具有不同的結(jié)構(gòu)需求。更具體地，期望車橋/懸架系統(tǒng)相當(dāng)剛性，以最小化車輛所經(jīng)歷的搖擺量，從而提供本領(lǐng)域中所謂的側(cè)傾穩(wěn)定性。然而，還期望的是，車橋/懸架系統(tǒng)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(tǒng)的各部件抵抗失效，從而增加車橋/懸架系統(tǒng)的耐久性。還期望衰減由這些力導(dǎo)致的振動(dòng)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(tǒng)的關(guān)鍵部件是空氣彈簧，同時(shí)吸震器通常為車橋/懸架系統(tǒng)提供阻尼特性。
[0008]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(jiān)管。大多數(shù)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(gè)軸能夠支撐的最大載荷。因?yàn)槲鹌鬏^重，所以這些部件增加了車橋/懸架系統(tǒng)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(jù)所采用的吸震器，它們還增加了車橋/懸架系統(tǒng)的變化復(fù)雜程度，這也是不期望的。
[0009]重載空氣懸掛式車橋/懸架系統(tǒng)中采用的一對現(xiàn)有技術(shù)的吸震器通常都包括圓筒和在圓筒中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞桿，但是也可以使用單個(gè)吸震器，并且是本領(lǐng)域中眾所周知的。圓筒填充有操作流體，例如氣體或油，使得操作流體通過活塞閥進(jìn)行運(yùn)動(dòng)以產(chǎn)生阻尼力，該活塞閥固定到活塞桿的一個(gè)端部。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)吸震器中的每一個(gè)都安裝在車橋/懸架系統(tǒng)的懸架組件中相應(yīng)一個(gè)的梁與車輛的主構(gòu)件中相應(yīng)一個(gè)或固定到主構(gòu)件的其它部件(例如吊架)上并且在車橋/懸架系統(tǒng)的懸架組件中相應(yīng)一個(gè)的梁與車輛的主構(gòu)件中相應(yīng)一個(gè)或固定到主構(gòu)件的其它部件(例如吊架)之間延伸?，F(xiàn)有技術(shù)的吸震器增加了車橋/懸架系統(tǒng)的復(fù)雜度和重量。此夕卜，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)的吸震器為車橋/懸架系統(tǒng)的保養(yǎng)項(xiàng)目，其需要不時(shí)進(jìn)行維護(hù)和/或更換，所以它們也增加了車橋/懸架系統(tǒng)的額外維護(hù)和/或更換成本。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)的吸震器在提供了阻尼特性的同時(shí)，也限制了車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，從而使得空氣彈簧和車橋懸架系統(tǒng)損傷的可能性最小化。例如，當(dāng)拖車被提升到軌道車上時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的吸震器限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，該向下運(yùn)動(dòng)如果不進(jìn)行限制的話可能導(dǎo)致空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)損壞。在可選的應(yīng)用中，當(dāng)拖車反向時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的吸震器防止車橋/懸架系統(tǒng)的梁向下過度延伸。在這種情形下，拖車制動(dòng)器被致動(dòng)，并且使得車橋/懸架系統(tǒng)向下延伸，這在本領(lǐng)域中稱為“反向制動(dòng)”。在另一個(gè)應(yīng)用中，車橋/懸架系統(tǒng)由于坑洞或其它障礙物而突然下降或向下運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)的吸震器用作用以限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁向下運(yùn)動(dòng)的止擋件。車橋/懸架系統(tǒng)的梁的受限的運(yùn)動(dòng)使得空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)損傷的可能性最小化。
[0012]在超重載車輛中，一對鏈用來增強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)的吸震器，以使得由于引起車橋/懸架系統(tǒng)的梁向下運(yùn)動(dòng)的情形而導(dǎo)致的對現(xiàn)有技術(shù)的吸震器的可能的損傷最小化?，F(xiàn)有技術(shù)的吸震器和鏈限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，從而使得空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)可能損傷的可能性最小化。
[0013]某些車橋/懸架系統(tǒng)，例如與本發(fā)明相同的受讓人Hendrickson美國集團(tuán)公司擁有的美國專利8，540，222中所述的系統(tǒng)，包括具有阻尼特性的空氣彈簧。如該受讓人的專利中所述的，可以不需要阻尼吸震器，從而降低了復(fù)雜度、節(jié)省了成本和重量，以允許重載車輛拖運(yùn)更多的貨物。
[0014]如上所述，不需要現(xiàn)有技術(shù)的吸震器可能導(dǎo)致車橋/懸架系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)的問題。更具體地，在車橋/懸架系統(tǒng)的梁由于拖車提升到軌道車上、“反向制動(dòng)”而向下過度延伸的情況下，和/或在拖車遇到坑洞或其它障礙物的情況下，空氣彈簧和/或車橋/懸架系統(tǒng)可能損壞。
[0015]如上所述，在已經(jīng)消除了吸震器的應(yīng)用中，本領(lǐng)域中需要機(jī)械止擋件來限制車橋/懸架系統(tǒng)的向下運(yùn)動(dòng)，以使得空氣彈簧和/或車橋/懸架系統(tǒng)的損傷最小化。
[0016]通過提供用于限制車橋/懸架系統(tǒng)向下運(yùn)動(dòng)的設(shè)備，本發(fā)明的用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件解決了與不需要吸震器的現(xiàn)有技術(shù)車橋/懸架系統(tǒng)相關(guān)的問題。本發(fā)明的用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件包括具有多個(gè)聯(lián)結(jié)件的鏈以及處于鏈的每個(gè)端部處的至少一個(gè)彈性體襯墊，以大致限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，從而使得車輛操作期間空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)的可能損傷最小化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]本發(fā)明的目的包括提供用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件，其限制不需要吸震器的車橋/懸架系統(tǒng)的向下運(yùn)動(dòng)。
[0018]本發(fā)明的另一個(gè)在于提供用于車橋/懸架系統(tǒng)的機(jī)械止擋件，其大致限制車橋/懸架系統(tǒng)的梁的向下運(yùn)動(dòng)，以使得空氣彈簧和車橋/懸架系統(tǒng)的可能損傷最小化。
[0019]這些目的和優(yōu)點(diǎn)通過本發(fā)明的機(jī)械止擋件來實(shí)現(xiàn)，包括用于重載車輛的車橋/懸架系統(tǒng)，重載車輛具有框架和與框架操作性地連接的至少一個(gè)懸架組件，車橋/懸架系統(tǒng)包括機(jī)械止擋件，機(jī)械止擋件具有多個(gè)聯(lián)結(jié)件以及第一端部和第二端部，第二端部剛性地附接到懸架組件，并且第一端部剛性地附接到車輛框架，其中第一端部和第二端部控制第一端部和第二端部之間的距離，并且控制多個(gè)聯(lián)結(jié)件，以便使機(jī)械止擋件獲得從大約0.0英寸至大約2.0英寸的運(yùn)動(dòng)公差范圍。
【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，申請人已經(jīng)想到的應(yīng)用該原理的最佳模式的展示，在以下的說明書中陳述，在附圖中示出，并且在所附權(quán)利要求中具體地且清楚地指出和陳述。
[0021]圖1為結(jié)合有一對現(xiàn)有技術(shù)的空氣彈簧的車橋/懸架系統(tǒng)的俯視后部透視圖，并且示出了一對吸震器，該對吸震器中每一個(gè)都安裝在車