專利名稱：具有升降軸和樞轉(zhuǎn)升降彈簧的車輛懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種升降軸懸架系統(tǒng)，尤其涉及一種具有空氣彈簧升降構(gòu)件的升降軸懸架系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中公知有各種升降軸懸架系統(tǒng)。許多重型卡車和類似車輛采用一個(gè)或多個(gè)可升降的輔助軸，所述輔助軸也稱為升降軸。在卡車承載重負(fù)載時(shí)，該升降軸將降低，以使安裝在該升降軸上的輪子可以與路面相接合并且該升降軸可承受車輛的部分負(fù)載。在卡車空載或僅承載輕負(fù)載并且不需要由該升降軸組件提供額外的負(fù)載承載能力時(shí)，該升降軸升起不工作，同時(shí)其輪子與路面脫離。
這種升降軸經(jīng)常采用位于車輛相對(duì)側(cè)的兩個(gè)相同的平行四邊形聯(lián)動(dòng)裝置(linkage)。所述平行四邊形聯(lián)動(dòng)裝置各包括上支臂和下支臂。通常，上支臂和下支臂的一端樞轉(zhuǎn)地安裝在支撐吊架(support hanger)上，而其相對(duì)端樞轉(zhuǎn)地連接于該升降軸，其中該支撐吊架從卡車底盤的縱向?qū)к?rail)構(gòu)件向下延伸。在該軸組件和該底盤之間設(shè)有通常為空氣彈簧的支撐彈簧，以在該升降軸降低且連接于該升降軸的輪子與路面相接合時(shí)傳送該卡車底盤和該軸組件之間的負(fù)載。通常還會(huì)使用第二個(gè)空氣彈簧，以為該軸組件提供升降彈簧。這種升降軸也可以是可變向的軸且包括轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)。
在需要降低該升降軸時(shí)，設(shè)置在該軸組件和該底盤之間的支撐空氣彈簧被激勵(lì)或充氣以使該支撐彈簧伸展，而該升降空氣彈簧被同時(shí)去激勵(lì)或放氣以使該升降彈簧縮回。為了將該升降軸升起，該支撐空氣彈簧被去激勵(lì)或放氣以使該支撐彈簧縮回，而該升降空氣彈簧構(gòu)件被激勵(lì)或充氣以使該升降彈簧伸展。公知的升降軸懸架已在多個(gè)不同位置采用了用于升降軸組件的升降彈簧構(gòu)件。盡管這些公知的組件是有效的，但是依然需要一種改進(jìn)的升降軸懸架系統(tǒng)，其結(jié)實(shí)可靠并可節(jié)約成本地進(jìn)行制造。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有升降彈簧的升降軸懸架系統(tǒng)，該升降彈簧的一端樞轉(zhuǎn)地安裝且可樞轉(zhuǎn)地安裝到在車輛底盤上的吊架之間延伸的橫向構(gòu)件。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式中，本發(fā)明包括一種懸架系統(tǒng)，該懸架系統(tǒng)包括車輛底盤、軸組件以及將該軸組件可操作地連接到該車輛底盤的支臂組件，其中該軸組件可相對(duì)于該車輛底盤垂直移動(dòng)。在該軸組件和該車輛底盤之間設(shè)置有諸如空氣彈簧的支撐偏壓構(gòu)件。還設(shè)置有升降彈簧構(gòu)件。該升降彈簧構(gòu)件為具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部的空氣彈簧并限定一中心軸線。第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部可操作地連接到該懸架系統(tǒng)，其中所述升降彈簧的伸展使該軸組件相對(duì)于該車輛底盤位移。該第一升降彈簧端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)地安裝，其中該升降彈簧的中心軸線與該樞轉(zhuǎn)軸線相交。
在本發(fā)明的另一實(shí)施形式中，本發(fā)明包括一種用于具有底盤的車輛的升降軸懸架組件。該升降軸懸架組件包括軸組件和一對(duì)將該軸組件可操作地連接到該車輛底盤上的支臂，其中該軸組件可相對(duì)于該車輛底盤在儲(chǔ)存位置(storage position)和使用位置之間移動(dòng)。在該軸組件和該車輛底盤之間可操作地設(shè)置有支撐偏壓構(gòu)件。還設(shè)置有升降彈簧構(gòu)件。該升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，該空氣彈簧限定一中心軸線并具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部。該升降彈簧構(gòu)件可操作地設(shè)置在該軸組件和該車輛底盤之間，其中該升降彈簧構(gòu)件的伸展使得該軸組件從該使用位置移動(dòng)到該儲(chǔ)存位置。該第一升降彈簧端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)并且該升降彈簧構(gòu)件的中心軸線與該樞轉(zhuǎn)軸線相交。
在本發(fā)明的又一實(shí)施形式中，本發(fā)明包括一種懸架系統(tǒng)，該懸架系統(tǒng)包括車輛底盤和軸組件。該車輛底盤具有第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件，第一吊架和第二吊架分別從該第一縱向構(gòu)件和該第二縱向構(gòu)件向下延伸。在所述兩個(gè)吊架之間延伸有橫向構(gòu)件。該軸組件由支臂組件可操作地連接到該車輛底盤，其中該軸組件可相對(duì)于該車輛底盤垂直移動(dòng)。在該軸組件和該車輛底盤之間設(shè)置有諸如空氣彈簧的支撐偏壓構(gòu)件。還設(shè)有至少一個(gè)升降彈簧構(gòu)件。該升降彈簧構(gòu)件為具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部的空氣彈簧。該第一升降彈簧端部樞轉(zhuǎn)地安裝到該橫向構(gòu)件上，而該第二升降彈簧端部連接到該支臂組件，其中該升降彈簧構(gòu)件的伸展使得該軸組件垂直位移。
在本發(fā)明的再一實(shí)施形式中，本發(fā)明包括一種用于具有底盤的車輛的升降軸懸架組件。該升降軸懸架組件包括軸組件和將該軸組件可操作地連接到該車輛底盤的支臂組件，其中該軸組件可相對(duì)于該車輛底盤在最上端位置和最下端位置之間垂直移動(dòng)。在該軸組件和該車輛底盤之間可操作地設(shè)置有支撐偏壓構(gòu)件。還設(shè)置有升降彈簧構(gòu)件。該升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，并具有相對(duì)的第一端部和第二端部，且限定一中心軸線。該升降彈簧構(gòu)件的第一端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)地安裝。該升降彈簧構(gòu)件可操作地設(shè)置在該車輛底盤和該軸組件之間，其中該升降彈簧構(gòu)件的伸展使得該軸組件垂直位移。該中心軸線具有在該軸組件處于最下端位置時(shí)相對(duì)于該樞轉(zhuǎn)軸線的第一角位置以及在該軸組件處于最上端位置時(shí)相對(duì)于該樞轉(zhuǎn)軸線的第二角位置。該升降彈簧構(gòu)件的第一角位置和第二角位置限定了它們之間的第一預(yù)定角度范圍。在鄰近該升降彈簧構(gòu)件的第一端部設(shè)有第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，其中該第一樞轉(zhuǎn)止擋部限制該升降彈簧構(gòu)件圍繞該樞轉(zhuǎn)軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)，而該第二樞轉(zhuǎn)止擋部限制該升降彈簧構(gòu)件圍繞該樞轉(zhuǎn)軸線沿相反的第二旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)，由此該升降彈簧構(gòu)件圍繞該樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)被限定在第二預(yù)定角度范圍內(nèi)。該第二預(yù)定角度范圍比該第一預(yù)定角度范圍大。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明中，本發(fā)明的上述和其它特征以及實(shí)現(xiàn)它們的方式將更顯而易見并且將更好地理解本發(fā)明，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的升降軸懸架系統(tǒng)的分解立體圖。
圖2是升降軸懸架系統(tǒng)的立體圖。
圖3是升降軸懸架系統(tǒng)的俯視圖。
圖4是升降軸懸架系統(tǒng)的另一立體圖。
圖5是升降軸懸架系統(tǒng)的部分立體圖。
圖6是升降軸懸架系統(tǒng)在最高的存儲(chǔ)位置處的側(cè)視圖。
圖7是升降軸懸架系統(tǒng)在使用位置的側(cè)視圖。
圖8是升降軸懸架系統(tǒng)在最低位置的側(cè)視圖。
圖9是具有套管和樞轉(zhuǎn)襯套的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的立體圖。
圖10是用于樞轉(zhuǎn)支撐兩個(gè)升降彈簧構(gòu)件的具有結(jié)構(gòu)構(gòu)件的橫向構(gòu)件的立體圖。
圖11是圖10的橫向構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正視圖。
圖12是圖10的橫向構(gòu)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的側(cè)視圖。
圖13是固定到該升降彈簧構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)裝置(pivot mount)的側(cè)視圖。
圖14是圖13的樞轉(zhuǎn)裝置的端視圖。
圖15是圖13的樞轉(zhuǎn)裝置的俯視圖。
圖16是圖1的懸架系統(tǒng)的上支臂的俯視圖。
圖17是圖16的上支臂的側(cè)視圖。
圖18是圖16的上支臂的端視圖。
圖19是表示升降彈簧構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的示意圖。
在各個(gè)視圖中，相對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相對(duì)應(yīng)的部件。盡管在此給出的實(shí)例以一種形式示出了本發(fā)明的實(shí)施例，但是下面所公開的實(shí)施例并非旨在十分詳盡地或解釋為將本發(fā)明的范圍限制到所公開的精確形式。
具體實(shí)施例方式
圖1的分解示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的升降軸懸架系統(tǒng)20。圖2至圖4示出了處于展開(deployed)或使用位置時(shí)的懸架系統(tǒng)20，該懸架系統(tǒng)20包括通過支臂組件26連接到車輛底盤24上的軸組件22。
車輛底盤24包括兩個(gè)沿車輛縱向延伸并形成車架的一部分的結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌28。重載車輛的車架通常包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌，其位于車輛的相對(duì)側(cè)并在卡車底座的縱向長(zhǎng)度或車輛的有效負(fù)載區(qū)域延伸。為了使圖示清晰，在許多圖中省略了所述縱向構(gòu)件或?qū)к?8的一個(gè)或兩個(gè)。車輛底盤24還包括從兩個(gè)縱向?qū)к?8向下延伸的兩個(gè)支撐吊架30。在兩個(gè)支撐吊架30之間橫向延伸有橫向構(gòu)件32，該橫向構(gòu)件32也形成車輛底盤24的一部分。
兩個(gè)支臂組件26用于將軸組件22安裝到車輛底盤24上，并且所述支臂組件26的每一個(gè)都固定到所述支撐吊架30的相應(yīng)的一個(gè)上。每個(gè)支臂組件26都包括上支臂34和下支臂36。每個(gè)支臂組件26的上支臂34和下支臂36的一端樞轉(zhuǎn)地連接到支撐吊架30上。上支臂34和下支臂36的相對(duì)端通過鞍形構(gòu)件38樞轉(zhuǎn)地連接到軸組件22。螺母和螺栓組件40用于樞轉(zhuǎn)地固定上支臂34和下支臂36，所述支臂包括樞轉(zhuǎn)套管42，樞轉(zhuǎn)套管42在其各端部均具有設(shè)置于其內(nèi)的樞轉(zhuǎn)套管，用于容置所述螺栓組件40。
上支臂34和下支臂36安裝成限定平行四邊形的聯(lián)動(dòng)裝置，以在該軸組件相對(duì)于縱向?qū)к?8升起和降落時(shí)使軸組件22的后傾角基本保持不變。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在平行四邊形聯(lián)動(dòng)組件中使用上支臂和下支臂將軸組件連接到車輛底盤是公知的。吉迪恩(Gideon)等人在美國(guó)專利6,158,750中公開了升降軸懸架的一個(gè)實(shí)例，該升降軸懸架具有上支臂、下支臂以及在所述支臂的端部處的樞轉(zhuǎn)軸承，其可適用于本發(fā)明，因此在此通過參考援引該文獻(xiàn)的內(nèi)容。
軸組件22包括與鞍形構(gòu)件38相連接的軸44。在軸44的相對(duì)端連接有用于連接輪子(未示出)的輪轂46。軸組件22還包括鄰近各輪轂46的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)48，用于以本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的方式來控制所述輪轂46的轉(zhuǎn)向角以及所連接的輪子。盡管所示出的軸組件22是本發(fā)明能夠使用的軸組件的一個(gè)實(shí)例，但是本發(fā)明還可使用例如無(wú)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的軸組件的替代軸組件。
在軸組件22和車輛底盤24之間設(shè)置有支撐偏壓構(gòu)件50，以在車輛底盤24和軸組件22之間傳送負(fù)載。在該示出的實(shí)施例中，使用兩個(gè)空氣彈簧懸掛彈簧來形成支撐偏壓構(gòu)件50。所述空氣彈簧50具有固定到鞍形構(gòu)件38的水平安裝部54上的底板52，由此將空氣彈簧50與軸44連接。每個(gè)空氣彈簧50還具有通過安裝構(gòu)件58固定到縱向?qū)к?8的一個(gè)上的上板56。當(dāng)使空氣彈簧50充氣且使軸44設(shè)置成連接在軸44上的輪子將與路面接合時(shí)，空氣彈簧50起到將車輛的部分重量傳送到軸組件22上、隨后通過所連接的輪子傳送到路面的懸掛彈簧的作用。
在各上支臂34和橫向構(gòu)件32之間固定有升降彈簧構(gòu)件60，其用于垂直位移軸組件22。更具體地，在車輛不需要通過軸組件22提供額外的負(fù)載承載能力時(shí)，與空氣彈簧50的放氣同時(shí)發(fā)生的升降彈簧構(gòu)件60的充氣將使連接到軸組件22的輪子升起并與路面脫離接合。該升降彈簧構(gòu)件60為空氣彈簧。分別適用于空氣彈簧60和50的雙曲囊(convoluted)和三曲囊空氣彈簧可從營(yíng)業(yè)所位于印第安納州卡梅爾的耐火石工業(yè)產(chǎn)品公司(FirestoneIndustrial Products Company)購(gòu)買到。
對(duì)于每個(gè)支臂組件26而言，升降彈簧60具有非樞轉(zhuǎn)地固定于剛性構(gòu)件64的固定端62，該剛性構(gòu)件64從上支臂34朝向位于軌道28中間的車輛縱向中心線橫向向內(nèi)并向下延伸。從圖16至圖18可以十分清楚地看到上支臂34的構(gòu)造。剛性構(gòu)件64包括用于容置螺栓軸(未示出)的開口65，該螺栓軸從彈簧端部62延伸以將彈簧端部62剛性固定于上支臂34。升降彈簧60的相對(duì)端部66被樞轉(zhuǎn)地安裝。
各升降彈簧60的端部66連接有樞轉(zhuǎn)裝置68，其單獨(dú)示出在圖13至圖15中。如圖14所示，樞轉(zhuǎn)裝置68為具有中心腹板70和兩個(gè)側(cè)壁72的大體為U形的結(jié)構(gòu)。在側(cè)壁72中設(shè)有用于容置螺栓的對(duì)齊的開口74，該螺栓作為樞轉(zhuǎn)銷76并限定樞轉(zhuǎn)軸線78，升降彈簧60圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78樞轉(zhuǎn)。中心腹板70中的開口73用于容置螺栓軸，所述螺栓軸將樞轉(zhuǎn)裝置68固定到升降彈簧60的端部66。結(jié)構(gòu)構(gòu)件80固定到橫向構(gòu)件32上，并且具有包括上水平翼79、下水平翼81和豎直腹板83的大體I形的橫截面。金屬套管84橫向延伸到結(jié)構(gòu)構(gòu)件80上，并固定到結(jié)構(gòu)構(gòu)件80的末端82。在套管84中設(shè)置有用于與樞轉(zhuǎn)銷76旋轉(zhuǎn)接合的襯套86。所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件80可焊接到橫向構(gòu)件32上或具有能將結(jié)構(gòu)構(gòu)件80用螺栓固定到橫向構(gòu)件32上的安裝凸緣。圖5給出了升降軸懸架系統(tǒng)20的局部立體圖，其示出了一個(gè)縱向?qū)к?8、吊架30、橫向構(gòu)件32、結(jié)構(gòu)構(gòu)件80(在圖5中僅可看到一個(gè))、升降彈簧60和上支臂34。
在結(jié)構(gòu)構(gòu)件80上還安裝有兩個(gè)樞轉(zhuǎn)止擋部88和90。上樞轉(zhuǎn)止擋部88垂直地位于樞轉(zhuǎn)軸線78的上方，而下樞轉(zhuǎn)止擋部90則位于樞轉(zhuǎn)軸線78的下方。所述樞轉(zhuǎn)止擋部88和90為鋼板并位于與樞轉(zhuǎn)軸線78相垂直的平面上，且平行設(shè)置于所述側(cè)壁72的中間，由此所述樞轉(zhuǎn)止擋部88和90可與中心腹板70相接合以限制升降彈簧60的旋轉(zhuǎn)。更具體地，上樞轉(zhuǎn)止擋部88限定了在升降彈簧60圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78向上旋轉(zhuǎn)時(shí)升降彈簧60可以旋轉(zhuǎn)的角度范圍的極限，下樞轉(zhuǎn)止擋部90限定了在升降彈簧60繞樞轉(zhuǎn)軸線78向下旋轉(zhuǎn)時(shí)升降彈簧60可旋轉(zhuǎn)的角度范圍的極限。
參照?qǐng)D6至圖8所示的升降軸懸架系統(tǒng)20的側(cè)視圖，可以更好地理解升降軸懸架系統(tǒng)20的操作，其中圖6至圖8示出了軸組件22相對(duì)于車輛底盤24的垂直移動(dòng)。圖6示出了該升降軸懸架系統(tǒng)20，其中支撐彈簧50被放氣并被壓縮，而升降彈簧60已充氣并伸展成使軸組件22位于相對(duì)于車輛底盤24的最高位置。圖6所示的軸組件22的最高位置限定了軸組件22的存儲(chǔ)位置。在軸組件22位于圖6的存儲(chǔ)位置時(shí)，連接到軸組件22的輪子將被升起并脫離路面，并且軸組件22將不承受車輛的任何重量。
圖7示出了該升降軸懸架系統(tǒng)20，其中支撐彈簧50已充氣并伸展，而升降彈簧60已被放氣并被壓縮成使軸組件22降低至使用位置。在圖7的這種使用位置下，連接于軸組件22的輪子將與路面相接合，且負(fù)載將從導(dǎo)軌28經(jīng)由支撐彈簧50和軸組件22傳送至路面。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知道的，設(shè)計(jì)該懸架系統(tǒng)20需要考慮在依然將負(fù)載經(jīng)由支撐彈簧50傳送至軸組件22以便于車輛在崎嶇不平的路面上行進(jìn)時(shí)，軸組件22的兩相對(duì)端的各端和連接于軸組件上的輪子的垂直移動(dòng)范圍。由此，在正常使用時(shí)，隨著支撐彈簧50在軸組件22和縱向?qū)к?8之間的負(fù)載傳送，軸組件22可從圖7所示的使用位置稍微地上下移動(dòng)。圖8示出了在軸組件22已下降到承載部分車輛負(fù)載時(shí)處于完全伸展位置的支撐彈簧50和軸組件22的下限或最低位置。
當(dāng)需要再次將軸組件22升起到其存儲(chǔ)位置時(shí)，使支撐彈簧50放氣并使升降彈簧60充氣，以使升降彈簧60伸展并且使軸組件22升至圖6所示的位置。隨著升降彈簧60被充氣并伸展，升降彈簧60的樞轉(zhuǎn)端66圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78樞轉(zhuǎn)，同時(shí)相對(duì)于上支臂34固定的升降彈簧60的相對(duì)端62將支臂組件26以及所連接的軸組件22向上偏壓至它們的存儲(chǔ)位置。盡管在附圖中示出了升降彈簧構(gòu)件60的特定位置，但是，其它可選擇的、用于升降彈簧構(gòu)件60的連接位置也是可能的。例如，升降彈簧的端部62相對(duì)于上支臂34不是固定的，而是可以經(jīng)由鞍形構(gòu)件38連接到軸組件22。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明的范圍內(nèi)其它修改也是可能的。
升降彈簧60具有分別位于相對(duì)端62和66的剛性板62a和66a。升降彈簧60還限定一中心軸線61。中心軸線61與樞轉(zhuǎn)軸線78相交。當(dāng)端部62和66處的板62a和66a設(shè)置成彼此平行時(shí)，彈簧60的中心軸線61沿升降彈簧60的中心線線性地延伸并以相等的大體直角的角度與剛性板62a和66a相交。由圖6至圖8可見，隨著軸組件22的垂直移動(dòng)，各升降彈簧60圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78旋轉(zhuǎn)以限定升降彈簧60的中心軸線61的不同角位置。
當(dāng)先對(duì)升降彈簧60進(jìn)行充氣來啟動(dòng)軸組件22朝其存儲(chǔ)位置向上移動(dòng)時(shí)，升降彈簧60可能會(huì)相對(duì)于中心軸線61橫向膨脹并產(chǎn)生圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78的過分旋轉(zhuǎn)會(huì)破壞升降彈簧60，然而圍繞樞轉(zhuǎn)軸線78的受限旋轉(zhuǎn)未必具有破壞性而且甚至可以在受限的條件下令人滿意地釋放該系統(tǒng)20的某些部件的應(yīng)力。圖19給出了升降彈簧60的中心軸線61的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的示意圖。值得注意的是，在該圖中給出的角度未必是按比例繪制的，而是以清楚地理解該系統(tǒng)20的操作進(jìn)行繪制為意圖來呈現(xiàn)的。
在圖19中，線61a表示在軸組件22處于圖6所示的最上端位置時(shí)中心軸線61的角位置，線61b表示在軸組件22處于圖8所示的最下端位置時(shí)中心軸線61的角位置，線61c表示在軸組件22處于圖7所示的使用位置時(shí)中心軸線61的角位置，線61d表示在軸組件22正常使用時(shí)中心軸線61的上邊界。換句話說，在軸組件22下降到使連接到其上的輪子與路面接合時(shí)，軸組件22運(yùn)動(dòng)的正常垂直范圍和中心軸線61的伴隨旋轉(zhuǎn)由角度范圍92表示。角度范圍94表示軸組件22在圖8所示的最下端位置和圖6所示的最上端位置之間的中心軸線61移動(dòng)的預(yù)定角度范圍。對(duì)于所述線61a、61b、61c和61d中的每一個(gè)而言，限定升降彈簧60和中心軸線的這些線的假想位置與位于升降彈簧60的相對(duì)兩端62和66處的、彼此平行的剛性板62a和66a成線性構(gòu)型。
在圖19中還示出了線89和91，它們?yōu)榱硪活A(yù)定角度范圍96的外邊界。如果升降彈簧60向上旋轉(zhuǎn)直到樞轉(zhuǎn)止擋部88阻止其進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，則線89對(duì)應(yīng)于中心軸線61的位置。類似地，如果升降彈簧60向下旋轉(zhuǎn)直到樞轉(zhuǎn)止擋部90阻止其進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)，則線91對(duì)應(yīng)于中心軸線61的位置。如上所討論的，軸組件22不會(huì)向上行進(jìn)越過圖6所示的位置或向下行進(jìn)到圖8所示的位置之下，然而升降彈簧60的中心軸線61并不總是在外形上處于線性。更具體地，在軸組件22處于其最上端位置時(shí)，剛性板66a和所連接的樞轉(zhuǎn)裝置68可能進(jìn)一步向上旋轉(zhuǎn)，從而導(dǎo)致空氣彈簧60彎曲。樞轉(zhuǎn)止擋部88限制板66a和樞轉(zhuǎn)裝置68的這種進(jìn)一步的向上旋轉(zhuǎn)行進(jìn)到線89所示的角位置。至于線89，值得注意的是，在樞轉(zhuǎn)端66處，中心軸線61被認(rèn)為是與剛性板66a垂直相交，且該中心軸線不能旋轉(zhuǎn)越過線89。類似地，在軸組件22處于其最下端位置時(shí)，樞轉(zhuǎn)止擋部90限制樞轉(zhuǎn)裝置68和所連接的剛性板66a的旋轉(zhuǎn)以及由此定義的中心軸線至線91所示的位置。
在升降彈簧60處于完全充氣條件下，如圖6所示，升降彈簧60將自然設(shè)法與彼此平行設(shè)置的端板62a和66a以及處于線61a所示的位置的中心軸線成線性構(gòu)型。在此位置處，可設(shè)置止擋部88來防止升降彈簧60的樞轉(zhuǎn)端66的任何進(jìn)一步的向上旋轉(zhuǎn)。換句話說，樞轉(zhuǎn)止擋部88可配置成使得線89與線61a共線，但是，如果樞轉(zhuǎn)止擋部88發(fā)生位移，則可防止升降彈簧60完全向上旋轉(zhuǎn)至線61a所示的角位置。通過將樞轉(zhuǎn)止擋部88設(shè)置成允許稍微越過樞轉(zhuǎn)端66，則該系統(tǒng)20的制造和組裝以及樞轉(zhuǎn)止擋部88的定位就會(huì)變得容易。類似地，樞轉(zhuǎn)止擋部90設(shè)置成允許稍微越過樞轉(zhuǎn)端66。這種過旋轉(zhuǎn)的大小，例如線89和線61a之間的角距離以及線61b和線91之間的角距離，要限定到防止對(duì)升降彈簧60產(chǎn)生破壞。一般地，空氣彈簧制造商設(shè)置這種角偏差的限度，而允許角偏差大于制造商所設(shè)定的限度將使由空氣彈簧提供的保證無(wú)效。線89和線61a之間的角距離以及線61b和線91之間的角距離優(yōu)選選擇為保持在空氣彈簧制造商指導(dǎo)的范圍內(nèi)。
值得注意的是，在所示的實(shí)施例中，線89和線91位于線61a和線61b所限定的角度范圍94之外，以定義更大的角度范圍96。然而，通過設(shè)置止擋部88和90使得線89和線61a共線且僅有線91位于角度范圍94之外，或者通過設(shè)置止擋部88和90使得線91和線61b共線且僅有線89位于角度范圍94之外，使止擋部88和90也可設(shè)置成限定比角度范圍94大的角度范圍96。在再一實(shí)施例中，樞轉(zhuǎn)止擋部88和90可設(shè)置成使得線89和線91分別與線61a和線61b共線，并且角度范圍94和角度范圍96基本相等。
盡管已經(jīng)將本發(fā)明描述為具有示范性的設(shè)計(jì)，但是在此公開的精神和范圍下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的修改。因此，本申請(qǐng)旨在覆蓋利用本發(fā)明的一般原理而對(duì)本發(fā)明進(jìn)行的任何變化、使用或改編。
權(quán)利要求
1.一種懸架系統(tǒng)，包括車輛底盤；軸組件；支臂組件，其將所述軸組件可操作地連接到所述車輛底盤，其中所述軸組件可相對(duì)于所述車輛底盤垂直移動(dòng)；支撐偏壓構(gòu)件，其可操作地設(shè)置在所述軸組件和所述車輛底盤之間；以及升降彈簧構(gòu)件，其中(a)所述升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，其限定一中心軸線并具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部。(b)所述第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部均可操作地連接到所述懸架系統(tǒng)，其中所述升降彈簧構(gòu)件的伸展使所述軸組件相對(duì)于所述車輛底盤垂直位移；并且(c)所述第一升降彈簧端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)地安裝，其中所述中心軸線與所述樞轉(zhuǎn)軸線相交。
2.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中所述中心軸線以近似90度的角度與所述樞轉(zhuǎn)軸線相交。
3.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部與所述第一升降彈簧端部可操作地連接，并將所述第一升降彈簧端部圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)限制到預(yù)定的角度范圍。
4.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中所述樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述車輛底盤固定。
5.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第二升降彈簧端部相對(duì)于所述支臂組件的一部分非樞轉(zhuǎn)地固定。
6.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中所述車輛底盤包括向下延伸的第一吊架和第二吊架、以及在所述吊架之間延伸的橫向構(gòu)件；其中所述懸架系統(tǒng)還包括第二支臂組件，其將所述軸組件垂直連接到所述車輛底盤，所述支臂組件連接到所述第一吊架，而所述第二支臂組件連接到所述第二吊架；并且所述第一升降彈簧端部樞轉(zhuǎn)地安裝在所述橫向構(gòu)件上。
7.如權(quán)利要求6所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第二升降彈簧構(gòu)件，所述第二升降彈簧構(gòu)件為限定一第二中心軸線的空氣彈簧，所述第二升降彈簧構(gòu)件具有相對(duì)的第三升降彈簧端部和第四升降彈簧端部，所述第三升降彈簧端部和第四升降彈簧端部均可操作地連接到所述懸架系統(tǒng)，其中所述第二升降彈簧構(gòu)件的伸展使所述軸組件相對(duì)于所述車輛底盤垂直位移，而且所述第三升降彈簧端部樞轉(zhuǎn)地安裝到所述橫向構(gòu)件并圍繞一第二樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，所述第二樞轉(zhuǎn)軸線和所述第二中心軸線以近似90度的角度相交。
8.如權(quán)利要求1所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部相對(duì)于所述車輛底盤固定并限制所述升降彈簧構(gòu)件沿第一旋轉(zhuǎn)方向的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述第二樞轉(zhuǎn)止擋部相對(duì)于所述車輛底盤固定并限制所述升降彈簧構(gòu)件沿相反的第二旋轉(zhuǎn)方向的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括固定到所述第一升降彈簧端部的樞轉(zhuǎn)裝置，所述樞轉(zhuǎn)裝置為具有一對(duì)側(cè)壁和在所述側(cè)壁之間延伸的中心腹板的大體U形結(jié)構(gòu)，所述樞轉(zhuǎn)軸線在所述側(cè)壁之間延伸并以大體直角與所述側(cè)壁相交，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部可與在所述樞轉(zhuǎn)軸線的相對(duì)側(cè)上的所述中心腹板接合，以由此限制所述第一升降彈簧端部的旋轉(zhuǎn)。
10.一種用于具有底盤的車輛的升降軸懸架組件，所述升降軸懸架組件包括軸組件；一對(duì)支臂，其將所述軸組件可操作地連接到所述車輛底盤，其中所述軸組件可相對(duì)于所述車輛底盤在儲(chǔ)存位置和使用位置之間移動(dòng)；支撐偏壓構(gòu)件，其可操作地設(shè)置在所述軸組件和所述車輛底盤之間；以及升降彈簧構(gòu)件，其中(a)所述升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，其限定一中心軸線并具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部；(b)所述升降彈簧構(gòu)件可操作地設(shè)置在所述軸組件和所述車輛底盤之間，其中所述升降彈簧構(gòu)件的伸展將所述軸組件從所述使用位置移動(dòng)到所述儲(chǔ)存位置；并且(c)所述第一升降彈簧端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，而且所述中心軸線與所述樞轉(zhuǎn)軸線相交。
11.如權(quán)利要求10所述的升降軸懸架組件，其中所述中心軸線以近似90度的角度與所述樞轉(zhuǎn)軸線相交。
12.如權(quán)利要求11所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部與所述第一升降彈簧端部可操作地連接，并將所述第一升降彈簧端部圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)限制到預(yù)定的角度范圍。
13.如權(quán)利要求10所述的懸架系統(tǒng)，其中所述樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述車輛底盤固定。
14.如權(quán)利要求10所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第二升降彈簧端部相對(duì)于所述支臂中的一個(gè)非樞轉(zhuǎn)地固定。
15.如權(quán)利要求10所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括固定到所述車輛底盤的向下延伸的第一吊架和第二吊架、以及在所述吊架之間延伸的橫向構(gòu)件；其中所述懸架系統(tǒng)還包括第二對(duì)支臂，其將所述軸組件可操作地連接到所述車輛底盤，所述的一對(duì)支臂連接到所述第一吊架，而所述的第二對(duì)支臂通過所述第二吊架連接到所述車輛底盤；并且所述第一升降彈簧端部樞轉(zhuǎn)地安裝在所述橫向構(gòu)件上。
16.一種懸架系統(tǒng)，包括車輛底盤，所述車輛底盤具有第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件；第一吊架和第二吊架，其從所述第一縱向構(gòu)件和第二縱向構(gòu)件分別向下延伸；以及橫向構(gòu)件，其在所述第一吊架和第二吊架之間延伸；軸組件；支臂組件，其將所述軸組件可操作地連接到所述車輛底盤，其中所述軸組件可相對(duì)于所述車輛底盤垂直移動(dòng)；支撐偏壓構(gòu)件，其可操作地設(shè)置在所述軸組件和所述車輛底盤之間；以及至少一個(gè)升降彈簧構(gòu)件，所述升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，所述升降彈簧構(gòu)件具有相對(duì)的第一升降彈簧端部和第二升降彈簧端部，所述第一升降彈簧端部樞轉(zhuǎn)地安裝到所述橫向構(gòu)件，所述第二升降彈簧端部連接到所述支臂組件，其中所述升降彈簧構(gòu)件的伸展使所述軸組件垂直位移。
17.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中所述空氣彈簧限定一中心軸線并圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)，所述中心軸線與所述樞轉(zhuǎn)軸線以近似90度的角度相交。
18.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部與所述第一升降彈簧端部可操作地連接，并將所述第一升降彈簧端部的轉(zhuǎn)動(dòng)限制到預(yù)定的角度范圍。
19.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第二升降彈簧端部相對(duì)于所述支臂組件的一部分非樞轉(zhuǎn)地固定。
20.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部相對(duì)于所述車輛底盤固定并限制所述升降彈簧構(gòu)件沿第一旋轉(zhuǎn)方向的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述第二樞轉(zhuǎn)止擋部相對(duì)于所述車輛底盤固定并限制所述升降彈簧構(gòu)件沿相反的第二旋轉(zhuǎn)方向的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
21.如權(quán)利要求20所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括固定到所述第一升降彈簧端部的樞轉(zhuǎn)裝置，所述樞轉(zhuǎn)裝置為具有一對(duì)側(cè)壁和在所述側(cè)壁之間延伸的中心腹板的大體U形結(jié)構(gòu)，所述樞轉(zhuǎn)軸線在所述側(cè)壁之間延伸并以大體直角與所述側(cè)壁相交，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部可與所述樞轉(zhuǎn)軸線的相對(duì)側(cè)上的所述中心腹板接合，以由此限制所述第一升降彈簧端部的旋轉(zhuǎn)。
22.如權(quán)利要求21所述的懸架系統(tǒng)，其中還包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其從所述橫向構(gòu)件縱向延伸并在其末端安裝有襯套；以及樞轉(zhuǎn)銷，其穿過所述襯套和所述側(cè)壁延伸，樞轉(zhuǎn)地與所述升降彈簧構(gòu)件和所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接，并限定一樞轉(zhuǎn)軸線，所述樞轉(zhuǎn)軸線與所述升降彈簧構(gòu)件所限定的一中心軸線以近似90度的角度相交。
23.如權(quán)利要求22所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部由板構(gòu)件來限定，所述板構(gòu)件固定到所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上并接近所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述末端，且位于大體垂直于所述樞轉(zhuǎn)軸線而定位的平面內(nèi)。
24.如權(quán)利要求16所述的懸架系統(tǒng)，其中所述支臂組件包括上支臂，其相對(duì)端分別樞轉(zhuǎn)地連接到所述吊架的第一吊架和所述軸組件上；所述支臂組件還包括下支臂，其相對(duì)端分別樞轉(zhuǎn)地連接到所述第一吊架和所述軸組件，由此所述上支臂和下支臂限定一平行四邊形聯(lián)動(dòng)裝置；所述第二升降彈簧端部相對(duì)于所述上支臂非樞轉(zhuǎn)地固定。
25.如權(quán)利要求24所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第二升降彈簧端部通過從所述上支臂橫向延伸的剛性構(gòu)件非樞轉(zhuǎn)地固定到所述上支臂。
26.一種用于具有底盤的車輛的升降軸懸架組件，所述升降軸懸架組件包括軸組件；支臂組件，其將所述軸組件可操作地連接到所述車輛底盤，其中所述軸組件可相對(duì)于所述車輛底盤在最上端位置和最下端位置之間垂直移動(dòng)；支撐偏壓構(gòu)件，其可操作地設(shè)置在所述軸組件和所述車輛底盤之間；升降彈簧構(gòu)件，其中(a)所述升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧，其具有相對(duì)的第一端部和第二端部，并限定一中心軸線；(b)所述升降彈簧構(gòu)件的所述第一端部圍繞一樞轉(zhuǎn)軸線樞轉(zhuǎn)地安裝；并且(c)所述升降彈簧構(gòu)件可操作地設(shè)置在所述車輛底盤和所述軸組件之間，其中所述升降彈簧構(gòu)件的伸展使所述軸組件垂直位移，所述中心軸線具有在所述軸組件處于所述最下端位置時(shí)相對(duì)于所述樞轉(zhuǎn)軸線的第一角位置以及在所述軸組件處于所述最上端位置時(shí)相對(duì)于所述樞轉(zhuǎn)軸線的第二角位置，所述第一角位置和第二角位置限定了在它們之間的第一預(yù)定角度范圍；以及第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部，其鄰近所述升降彈簧構(gòu)件的所述第一端部設(shè)置，其中所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部限制所述升降彈簧構(gòu)件圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)，而所述第二樞轉(zhuǎn)止擋部限制所述升降彈簧構(gòu)件圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線沿相反的第二旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)，由此所述升降彈簧構(gòu)件圍繞所述樞轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)被限制在所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部之間的第二預(yù)定角度范圍內(nèi)，所述第二預(yù)定角度范圍比所述第一預(yù)定角度范圍大。
27.如權(quán)利要求26所述的升降軸懸架，其中所述樞轉(zhuǎn)軸線相對(duì)于所述車輛底盤固定。
28.如權(quán)利要求27所述的升降軸懸架，其中所述升降彈簧構(gòu)件的所述第二端部相對(duì)于所述支臂組件的一部分非樞轉(zhuǎn)地固定。
29.如權(quán)利要求26所述的升降軸懸架，其中還包括固定到所述升降彈簧構(gòu)件的所述第一端部的樞轉(zhuǎn)裝置，所述樞轉(zhuǎn)裝置為具有一對(duì)側(cè)壁和在所述側(cè)壁之間延伸的中心腹板的大體U形結(jié)構(gòu)，所述樞轉(zhuǎn)軸線在所述側(cè)壁之間延伸并以大體直角與所述側(cè)壁相交，所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部可與所述樞轉(zhuǎn)軸線的相對(duì)側(cè)上的所述中心腹板接合，以由此限制所述升降彈簧構(gòu)件的所述第一端部的旋轉(zhuǎn)。
30.如權(quán)利要求29所述的升降軸懸架，其中還包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其沿大體垂直于所述樞轉(zhuǎn)軸線的方向延伸，并在其末端安裝有襯套，所述襯套設(shè)置成與所述樞轉(zhuǎn)軸線同心；以及樞轉(zhuǎn)銷，其穿過所述襯套和所述側(cè)壁延伸，樞轉(zhuǎn)地與所述升降彈簧構(gòu)件和所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接，并限定所述樞轉(zhuǎn)軸線。
31.如權(quán)利要求30所述的懸架系統(tǒng)，其中所述第一樞轉(zhuǎn)止擋部和第二樞轉(zhuǎn)止擋部由板構(gòu)件來限定，所述板構(gòu)件固定到所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件上并接近所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的所述末端，且位于大體垂直于所述樞轉(zhuǎn)軸線而定位的平面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在具有底盤的車輛上使用的升降軸懸架系統(tǒng)。該升降軸懸架系統(tǒng)包括通過支臂組件可操作地連接到該車輛底盤上的軸組件。在該軸組件和該車輛底盤之間設(shè)置有支撐偏壓構(gòu)件，用于在該軸組件和該車輛底盤之間傳送負(fù)載。還設(shè)有升降彈簧構(gòu)件。該升降彈簧構(gòu)件為空氣彈簧且其一端樞轉(zhuǎn)地安裝。該升降彈簧構(gòu)件的伸展使該軸組件從連接到該軸組件的輪子與路面相接合的使用位置升起至連接到該軸組件的輪子與路面脫離的存儲(chǔ)位置。
文檔編號(hào)B62D61/12GK1857956SQ200610059450
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者約翰·A·欣茨 申請(qǐng)人:塔海爾公司