CN104918804A - 用于重型车辆的悬架的阻尼器 - Google Patents

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Abstract

一种用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器，该定向阻尼器包括阻尼器件，所述阻尼器件至少布置在车辆与车辆的悬架组件之间。阻尼器件相对于诸如车辆的梁或主构件的选定基准向悬架组件提供定向阻尼。

Description

用于重型车辆的悬架的阻尼器
相关申请的交叉引用
本申请要求在2013年1月16日提交的美国临时专利申请序列号No.61/753,134的权益。
技术领域
本发明整体涉及用于重型车辆的车轴/悬架系统技术。更加特别地，本发明涉及用于重型车辆的车轴/悬架系统，所述车轴/悬架系统利用空气弹簧或其它缓冲器件，所述空气弹簧或其它缓冲器件在多于一个平面的平面中操作，以对车辆的驾驶进行缓冲。更加具体地，本发明涉及一种用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器，由此定向阻尼器能够管理或控制车轴/悬架系统相对于预定基准的方向，而且导致优化在重型车辆运转期间车轴/悬架系统的阻尼并且提高重型车辆的驾驶质量。
背景技术
多年以来，使用空气悬挂后和前臂刚性梁型车轴/悬架系统已经在重型卡车和拖拉机挂车行业中非常广泛。尽管可发现这种车轴/悬架系统具有广泛变化的结构形式，但是通常它们的结构的相似之处在于：每个系统通常包括一对悬架组件。在一些重型车辆中，悬架组件直接连接到车辆的主框架。在其它重型车辆中，车辆的主框架支撑子框架，而悬架组件直接连接到子框架。对于支撑子框架的那些重型车辆而言，子框架可以是不可动的或可动的，可动的子框架通常称作滑动箱、滑动子框架、滑动底盘或辅助滑动框架。为了便捷和清晰，在此将参照主构件，而且理解的是这种参照是通过举例说明，并且本发明应用于从下述部件的主构件上悬吊下来的重型车辆车轴/悬架系统：主框架、可动的子框架和不可动的子框架。
具体地，车轴/悬架系统的每个悬架组件包括纵向延伸的细长梁。每根梁典型地邻近形成车辆框架的一对间隔开的纵向延伸主构件和一个或多个横向构件中的相应一种构件并且位于所述相应一种构件的下方。更加具体地，每根梁在一个端部处枢转连接到悬吊器，所述悬吊器继而附接到车辆的主构件中的相应一个主构件并且从该相应一个主构件悬垂下来。在从每根梁的大约中点至与其枢转连接端部相对的梁端部的选定部位处，车轴在一对悬架组件的所述梁之间横向延伸并且凭借一些器件连接到所述梁。与枢转连接端部相对的梁端部也连接到空气弹簧或其它弹簧机构，所述空气弹簧或其它弹簧机构继而连接到主构件中的相应一个主构件。高度控制阀安装在主构件或其它支撑结构上，并且操作连接到梁和空气弹簧，以保持车辆的驾驶高度。用于向车辆的车轴/悬架系统提供阻尼的制动系统以及可选地一个或多个减震器也安装在车轴/悬架系统上。梁可以相对于车辆的前方从枢转连接向后或向前延伸，由此限定了分别通常称作后臂车轴/悬架系统或前臂车轴/悬架系统的系统。然而，对于包含于本文的描述，应当理解的是，术语“后臂”将涵盖相对于车辆的前端部向后或向前延伸的梁。
重型车辆的车轴/悬架系统用于缓冲驾驶、抑制振动并且使得车辆稳定。更加特别地，当车辆在道路上行驶时，其车轮遇到向安装有该车轮的相应车轴并且继而向连接到车轴并且支撑车轴的悬架组件施加各种力、负荷和/或应力(在此，统称为力)的路况。为了最小化在车辆运转时作用在车辆上的这些力所造成的不利影响，车轴/悬架系统设计成抵抗和/或吸收所述力中的至少一些。
这些力包括当车轮遇到某些路况时由车轮的垂直移动导致的竖直力、由车辆加速或减速以及某希望路况导致的前后方向的力和与横向车辆移动(诸如车辆转弯和变道策略)有关的侧负荷和扭转力。为了应对这些不同的力，车轴/悬架系统具有不同的结构要求。更加特别地，对于车轴/悬架系统而言期望具有相当坚硬的梁，以最小化由车辆承受的摇摆量并且因此提供了本领域中已知的横向稳定性。然而，对于车轴/悬架系统而言还期望具有相对的灵活性，以便有助于对车辆遭受的垂向冲击进行缓冲并且提供了顺应性，使得车轴/悬架系统的各部件抵御故障，由此延长了车轴/悬架系统的使用寿命。还期望阻尼因这些力导致的振动或摆动。车轴/悬架系统中对车辆驾驶所遭受的垂向冲击进行缓冲的关键部件是空气弹簧，而减震器典型地向车轴/悬架系统提供了阻尼特征。
在重型空气悬挂车轴/悬架系统中使用的典型类型空气弹簧包括三个主要部件：柔性波纹管、活塞和波纹管顶部板。波纹管典型地由橡胶或其它柔性材料制成并且操作地安装在活塞的顶部上。活塞典型地由钢、铝、纤维增强的塑料或其它刚性材料形成，并且通过本领域中众所周知类型的紧固件安装在悬架组件的梁的顶部板的后端部上。包含在空气弹簧中的增压空气的体积或“空气体积”是确定空气弹簧的弹簧刚性系数的主要因数。更加具体地，这个空气体积包含在波纹管内，并且在某些情况中包含在空气弹簧的活塞内。空气弹簧的空气体积越大，则空气弹簧的弹簧刚性系数越低。较低的弹簧刚性系数通常在重型车辆工业中更令人期望，原因在于：其在车辆运转期间向车辆提供了更为柔和的驾驶。典型地，活塞或者包含中空腔，所述中空腔与波纹管连通并且通过允许活塞和波纹管体积之间不受限的连通而增加空气弹簧的空气体积，或者活塞具有大体中空的圆筒形并且不会与波纹管体积连通，由此活塞不会有助于空气弹簧的空气体积。空气弹簧的空气体积与车辆的高度控制阀流体连通，所述高度控制阀继而与空气源(诸如，空气供给槽)流体连通。通过将空气流引入以及引出车轴/悬架系统的空气弹簧，高度控制阀帮助保持车辆的理想驾驶高度。
诸如上述空气弹簧的现有技术空气弹簧在车辆运转期间向车辆的货物和乘客提供缓冲的同时向车轴/悬架系统提供了即使有也微乎及微的阻尼特征。尽管单个减震器也被利用并且在本领域中众所周知，替代地，典型地由一对液压减震器提供这种阻尼特征，因为在特重载应用中使用多个减震器。减震器中的每一个安装在车轴/悬架系统的悬架组件中的相应一个悬架组件的梁和车辆的主构件中的相应一个主构件或这连接到主构件的另一个结构上，并且在所述梁和所述相应一个主构件或另一个结构之间延伸。
更加特别地，在重型空气悬挂车轴/悬架系统中使用的一对现有技术减震器通常包括缸体和活塞杆，所述活塞杆在缸体内往复运动。缸体填充有工作流体(诸如，气体或油)，使得通过固定到活塞杆的一个端部的活塞阀使得工作流体运动以产生阻尼力。
如上所述，现有技术减震器中的每一个安装在车轴/悬架系统的悬架组件中的相应一个悬架组件的梁和车辆的主构件中的相应一个主构件或者固定到主构件的其它部件(诸如悬吊器)上，并且在所述梁和所述相应一个主构件或者所述其它部件之间延伸。更加特别地，减震器的上端部紧固到U形支架中，所述U形支架安装在从悬吊器向内延伸的翼状件上。减震器的下端部刚性紧固到座架，所述座架从悬架组件的梁的内侧壁延伸。
因为现有技术减震器刚性紧固到与车辆框架和梁附接的座架，从而导致倾斜定向，所以这些现有技术减震器可在车辆运转期间产生被传递到车轴/悬架系统的悬架组件的前后方向的力或负荷，并且因此不能向车轴/悬架系统提供优化阻尼。更加具体地，减震器在悬架组件上的位置不能在车辆运转期间向车轴/悬架系统提供优化阻尼，原因在于：在梁转动时，从减震器输入到梁和车辆框架的阻尼角度没有垂直于梁。这产生了上述作用于悬架组件的梁上的前后方向的负荷，这继而可潜在降低车轴/悬架系统和/或减震器的部件的效能。本发明的定向阻尼器通过提供了定向阻尼器而克服了与现有技术阻尼减震器有关的缺陷，所述定向阻尼器能够管理或控制车轴/悬架系统阻尼相对于预定基准的总方向，并且使得优化在重型车辆运转期间车轴/悬架系统的阻尼，继而使得提高了重型车辆的驾驶质量。
发明内容
本发明的目的包括提供一种用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器，所述定向阻尼器向车轴/悬架系统的悬架组件提供了优化阻尼。
本发明的另一个目的是提供一种用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器，所述定向阻尼器能够管理或控制车轴/悬架系统阻尼相对于预定基准的总方向。
本发明的又一个目的是提供一种用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器，所述定向阻尼器提高了重型车辆的驾驶质量。
通过本发明的用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器获得这些目的和优势，所述定向阻尼器包括布置在车辆框架与车辆的车轴/悬架系统的悬架组件之间的阻尼器件，用于相对于选定基准向悬架组件提供定向阻尼。
附图说明
在以下描述中陈述并且在附图中示出了代表本申请人设想应用原理的最佳模式的本发明的优选实施例，并且在所附的权利要求中特别并且明确指出本发明的优选实施例。
图1是包括一对现有技术减震器的车轴/悬架系统的俯视后透视图并且该图示出一对空气弹簧，其中，所述一对减震器中的每一个安装在车轴/悬架系统的悬吊器和悬架组件中的相应一个上；
图2是包括本发明的第一优选实施例的定向阻尼器的重型车辆的滑动箱的局部俯视后透视图，其示出了定向阻尼器，所述定向阻尼器固定地附接到悬架组件的梁并且与主构件支架可滑动接合，所述主构件支架继而连接到滑动箱的相应主构件，并且该图示出了处于延伸或回弹位置中的车轴/悬架系统；
图3是与图2类似的视图，但是其示出了处于车辆的设计驾驶高度的车轴/悬架系统；
图4是与图2类似的视图，但是其示出了处于压缩或颠簸震动位置中的车轴/悬架系统；
图5是从悬架组件移出的本发明的定向阻尼器的阻尼器体的大幅放大的独立透视图，其示出了从阻尼器体的下端部延伸的下螺纹柱和附接到阻尼器体的上端部的上衬套组件；
图5A是在图5中示出的阻尼器体的示意性剖视图，其示出了柱塞，所述柱塞延伸到阻尼器体的下部部分中并且附接到包括一对开口的隔膜，并且该图示出了填充有流体的阻尼器体的下部部分；
图6是包含本发明的第二优选实施例的定向阻尼器的重型车辆的滑动箱的局部后透视图，其示出了定向阻尼器，所述定向阻尼器固定地附接到滑动箱的主体并且能够滑动地连接到梁支架，所述梁支架继而连接到悬架组件的其相应梁，并且该图示出了处于延伸或回弹位置中的车轴/悬架系统；
图7是与图6类似的视图，但是示出了处于车辆的设计驾驶高度的车轴/悬架系统；
图8是与图6类似的视图，但是示出了处于压缩或颠簸震动位置中的车轴/悬架系统；
图9是从悬架组件移出的本发明的第二优选实施例的定向阻尼器的阻尼器体的大幅放大的独立透视图，该图示出了从阻尼器体的上端部延伸的上螺纹柱和附接到阻尼器体的下端部的下衬套组件；
图9A是在图9中示出的阻尼器体的示意性剖视图，该图示出了柱塞，所述柱塞延伸到阻尼器体的上部部分中并且附接到包括一对开口的隔膜，并且该图示出了填充有流体的阻尼器体的上部部分；
图10是本发明的第三优选实施例的定向阻尼器的重型车辆的滑动箱的局部俯视后透视图，该图示出了第三优选实施例的定向阻尼器的第一气囊和第二气囊，其中，第一气囊大体连接在悬架组件的梁与滑动箱的主构件之间，而第二气囊大体连接在两条臂之间，所述两条臂分别从悬吊器和梁向下延伸，并且该图示出了第一气囊和第二气囊通过导管彼此气动连接；和
图11是图10中示出的滑动箱的放大的局部驱动器侧视图，该图示出了连接本发明的第三优选实施例的定向阻尼器的第一气囊和第二气囊的导管；
整个附图中相似的附图标记表示类似的部件。
具体实施方式
为了更好地理解使用本发明的用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器的环境，包含现有技术减震器40的后臂上置式梁型空气悬挂车轴/悬架系统整体用附图标记10表示并且在图1中示出，而且将在下文进行详细描述。
应当注意的是，车轴/悬架系统10典型地安装在重型车辆的一对纵向延伸的间隔开的主构件(未示出)上，所述车轴/悬架系统10通常代表用于重型车辆的各种类型框架，其包括不支撑子框架的主框架和支撑子框架的主框架和/或底板结构。对于支撑子框架的主框架和/或底板结构而言，子框架可以使不可动的或者可动的，可动的子框架通常称作滑动箱。因为车轴/悬架系统10通常包括完全相同的一对悬架组件14，所以为了清晰将在下文描述悬架组件中的仅仅一个。
悬架组件14经由后臂上置梁18枢转连接到悬吊器16。更加具体地，梁18形成为具有由一对侧壁66和顶部板65一体形成的大体倒置U状形状，其中，梁的开口部分大体面朝下。底部板(未示出)在侧壁66的最下端部之间延伸并且通过诸如焊接等的适当手段附接到所述最下端部，以完成梁18的结构。后臂上置梁18包括前端部20，所述前端部20具有衬套组件22，所述衬套组件22如本领域众所周知的那样包括衬套、枢轴螺栓和垫圈，以便有助于将梁枢转连接到悬吊器16。梁18还包括后端部26，所述后端部焊接或用其它方式刚性附接到横向延伸的车轴32。
悬架组件14还包括空气弹簧24，所述空气弹簧24安装在梁后端部26和主构件(未示出)上，并且在梁后端部26与主构件之间延伸。空气弹簧24包括波纹管41和活塞42。波纹管41的顶部部分与波纹管顶部板43密封接合。空气弹簧安装板44通过紧固件45安装在顶部板43上，所述紧固件45还用于将空气弹簧24的顶部部分安装到车辆主构件(未示出)。活塞42呈大体圆筒形并且具有大体平的底部板和顶部板(未示出)。波纹管41的底部部分与活塞的顶部板(未示出)密封接合。活塞的底部板经由基架(未示出)在梁后端部26处附接到梁顶部板65，所述基架以本领域中的技术人员众所周知的方式(诸如通过螺栓或其它紧固件(未示出))附接到梁的顶部板和活塞的底部板。活塞的顶部板形成为不具有开口，使得活塞42和波纹管41之间不存在流体连通。减震器40的顶端部经由安装支架19和紧固件15以本领域中众所周知的方式安装在悬吊器16的向内延伸的翼状件17上。减震器40的底端部以本领域中的技术人员众所周知的方式安装到梁18(未示出的座架)。为了相对完备性，包括制动室30的制动系统28显示为安装在现有技术的悬架组件14上。
因为现有技术减震器40枢转紧固到与悬吊器翼状件17和梁18附接的刚性座架，所以减震器产生了在车辆运转期间传递到车轴/悬架系统10的悬架组件14中的前后方向的力或负荷，并且因此因减震器相对于车轴/悬架系统的梁的角取向而不会向车轴/悬架系统提供优化阻尼。另外，悬架组件14的梁18的前后方向的负荷可潜在地减小车轴/悬架系统10和/或减震器40的部件的效能。因此，本领域需要一种阻尼器，所述阻尼器能够管理或控制车轴/悬架系统的阻尼相对于预定基准的方向，这使得优化在重型车辆运转期间车轴/悬架系统的阻尼，并且使得提高重型车辆的驾驶质量。
本发明的优选实施例的定向阻尼器满足了这些需要，并且将在下文详细描述优选实施例的定向阻尼器的结构和操作。
现在转向图2至图5A，用附图标记100示出了用于重型车轴/悬架系统的第一优选实施例的定向阻尼器，所述定向阻尼器100与如上文更加充分描述的车轴/悬架系统10相连接地使用。定向阻尼器100通常包括阻尼器体104，所述阻尼器体104与主构件支架102可滑动接合。特别地参照图5和图5A，将在下文更为详细地描述阻尼器体104的结构。
阻尼器体104包括上部倒置杯部分116，所述上部倒置杯部分116滑动装配在下部部分118上。螺纹柱106从阻尼器体的下部部分118的最下端部延伸。衬套组件108附接到倒置杯部分116的最上端部。更加具体地，衬套组件108包括外部大体圆筒形承载件110，所述外部大体圆筒形承载件110由金属或其它刚性足够的材料形成。衬套112在其中心处形成有连续开口113，该衬套压力装配到圆筒形承载件110中。内套筒114具有大体圆筒形并且在其中心处形成连续开口115，该内套筒压力装配到衬套112的开口113中并且通过粘合剂或其它附接器件固定地附接到衬套112的开口113。内套筒114大致向外延伸越过衬套112和承载件110。承载件110经由焊接或其它类似的刚性附接器件固定地附接到倒置杯部分116的最上端部。下部部分118包括室119，所述室119填充有流体124。室119还包括大体圆形且平的隔膜120，所述隔膜形成有一对开口122，所述一对开口122允许流体124穿过隔膜并且在整个室内或贯穿整个室流体连通。隔膜120附接到柱塞126的最上方表面。柱塞126从隔膜120延伸通过室119和流体124以及穿过形成在下部部分118的最上方部分中的开口131，并且附接到倒置杯部分116的内表面。当在车辆运转期间倒置杯部分116在阻尼器体104的下部部分118上向下滑动时，柱塞126使隔膜120沿着方向D向下运动。另外，当在车辆运转期间倒置杯部分116在阻尼器体104的下部部分118上向上滑动时，柱塞126使得隔膜120沿着方向U向上运动。由于包含在室119和开口122中的流体124，因此在重型车辆运转期间，隔膜120的向上运动和向下运动向阻尼器体104提供了粘滞阻尼。
根据本发明的一个重要方面，第一优选实施例的定向阻尼器100的下端部经由螺纹柱106固定地附接到梁18的顶部板65。更加具体地，螺纹柱106被旋拧到形成在梁的顶部板65中的螺纹开口(未示出)中。第一优选实施例的定向阻尼器100的上端部与纵向延伸主构件支架102可滑动接合，所述纵向延伸主构件支架102刚性附接到滑动箱103的相应主构件101的最底部表面。更加具体地，主构件支架102是具有大体倒置U状横截面的U型支架。细长纵向延伸开口130形成在每个U形件中，使得细长开口相互大体对准并且与主构件101平行。紧固件128布置成穿过对准开口130和穿过内套筒开口115，以使得定向阻尼器100的上端部可滑动接合主构件支架102并且继而可滑动接合主构件101。紧固件128允许定向阻尼器100的上端部在车辆运转期间沿着细长开口自由滑动，如将在下文详细描述的那样。现在已近描述了本发明的第一优选实施例的定向阻尼器100的结构，将在下文详细描述车辆运转期间阻尼器的操作。
现在转向图2，示出了与车轴/悬架系统10组合使用的第一优选实施例的定向阻尼器100。诸如当车辆的车轮(未示出)遭遇道路中的孔洞或凹陷部时，车轴/悬架系统10处于延伸或回弹位置中，使得梁18突然向下转动。如可在图2中看到的，当车轴/悬架系统10在车辆运转期间处于延伸位置中时，第一优先实施例的定向阻尼器100的上端部运动到主构件支架102的对准开口130的最后方部分并且与所述最后方部分可滑动接合。
现在转向图3，示出了与车轴/悬架系统10一起使用的第一优选实施例的定向阻尼器100。车轴/悬架系统10大体处于设计驾驶高度。如可在图3中看到的，当车轴/悬架10在车辆运转期间处于设计驾驶高度处时，本发明的第一优选实施例的定向阻尼器100的上端部运动到主构件支架102的对准开口130的大体中部部分并且与所述大体中部部分可滑动接合。
现在转向图4，示出了与车轴/悬架系统10一起使用的第一优选实施例的定向阻尼器100。诸如当拖车已经装载有货物并且车轴/悬架系统的梁18大体向上转动朝向车辆的主构件时，车轴/悬架系统10大体处于压缩或震动颠簸位置中。如可在图4中看到的，当车轴/悬架10在车辆运转期间处于压缩位置中时，本发明第一优选实施例的定向阻尼器100的上端部运动到主构件支架102的对准开口130的大体最前方部分并且与所述大体最前方部分可滑动接合。
定向阻尼器100的上端部沿着形成在主构件支架102中的细长开口130的可滑动接合允许定向阻尼器在车辆运转期间控制或管理由定向阻尼器提供的阻尼的方向。在这种情况中，基准是车轴/悬架系统10的梁18。更加特别地，不受梁和车辆框架主构件的相对转动位置的影响，当车轴/悬架系统10的位置如上所述在车辆运转期间改变时，定向阻尼器100的上端部沿着主构件支架102的对准开口130的可滑动接合提供了垂直于基准或梁18的阻尼。这是有益的，因为保持阻尼器100相对于基准的垂直位置消除了在车辆运转期间从定向阻尼器传递到车轴/悬架系统10的前后方向的力或负荷。
现在转向图6至图9A，用附图标记200示出了用于重型车轴/悬架系统的第二优选实施例的定向阻尼器，其与如上文充分所述的车轴/悬架系统10相连接地使用。定向阻尼器200通常包括阻尼器体204，所述阻尼器体204与梁支架202可滑动接合。特别地参照图9和图9A，将在下文更加详细描述阻尼器体204的结构。
阻尼器体204包括下部倒置杯部分216，所述下部倒置杯部分216滑动装配在上部部分218上。螺纹柱206从阻尼器上部部分218的最上端部延伸。衬套组件208附接到倒置杯部分216的最下端部。更加具体地，衬套组件208包括外部大体圆筒形承载件210，所述外部大体圆筒形承载件210由金属或其它刚性足够的材料形成。衬套212在其中心处形成有连续开口213，该衬套212压力装配到圆筒形承载件210中。内套筒214具有大体圆筒形形状并且在其中心处形成有连续开口215，该内套筒214压力装配到衬套212的开口213中并且通过粘合剂或其它适当器件固定地附接在衬套212的开口213中。内套筒214大致向外延伸越过衬套212和承载件210。承载件210经由焊接或其它类似的刚性附接器件固定地附接到倒置杯部分116的最上端部。上部部分218包括室219，所述室219填充有流体224。室219还包括大体圆形且平的隔膜220，所述隔膜220形成有一对开口222，所述一对开口222允许流体224穿过隔膜并且在整个室内流体连通。隔膜220附接到柱塞226的最上方表面。柱塞226从隔膜220延伸穿过室219和流体224并且穿过形成在上部部分218的最下方部分中的开口231，并且附接到倒置杯部分216的内表面。当在车辆运转期间倒置杯部分216在阻尼器体204的上部部分218上向下滑动时，柱塞226使隔膜220沿着方向D向下运动。另外，在车辆运转期间倒置杯部分216在阻尼器体204的上部部分218上向上滑动时，柱塞226使得隔膜220沿着方向U向上运动。由于包含在室219和开口222中的流体224，因此在重型车辆运转期间，隔膜220的向上运动和向下运动向阻尼器体204提供了粘滞阻尼。
根据本发明的一个重要方面，第二优选实施例的定向阻尼器200的上端部经由螺纹柱206固定地附接到滑动箱103的主构件101。更加具体地，螺纹柱206被旋拧到形成在主构件201中的螺纹开口(未示出)中。第二优选实施例的定向阻尼器200的下端部与纵向延伸梁支架202可滑动接合，所述纵向延伸梁支架202刚性附接到相应梁的顶部板65的最上方表面。梁支架202是具有大体倒置U状横截面的U型支架。细长纵向延伸开口230形成在每个U形件中，使得细长开口大体相互对准并且与梁18大体平行。紧固件228布置成穿过对准开口230和穿过内套筒开口215，以使得定向阻尼器200的下端部可滑动接合到梁支架202并且继而可滑动接合到梁18。紧固件228允许定向阻尼器200的下端部在车辆运转期间沿着细长开口自由滑动，如将在下文详细描述的那样。现在已经描述了本发明的第二优选实施例的定向阻尼器200的结构，将在下文详细描述车辆运转期间阻尼器的操作。
现在转向图6，示出了与车轴/悬架系统10组合使用的第二优选实施例的定向阻尼器200。诸如当车辆的车轮(未示出)遭遇道路中的孔洞或凹陷部时，车轴/悬架系统10处于延伸或回弹位置中，使得梁18突然向下转动。如可在图6中看到的，当车轴/悬架系统10在车辆运转期间处于延伸位置中时，第二优先实施例的定向阻尼器200的下端部运动到梁支架202的对准开口230的大体最后方部分并且与所述大体最后方部分可滑动接合。
现在转到图7，示出了与车轴/悬架系统10一起使用的第二优选实施例的定向阻尼器200。车轴/悬架系统10大体处于设计驾驶高度。如可在图7中看到的，当车轴/悬架10在车辆运转期间处于设计驾驶高度处时，本发明第二优选实施例的定向阻尼器200的下端部运动到梁支架202的对准开口230的大体中部部分并且与所述大体中部部分可滑动接合。
现在转动图8，示出了与车轴/悬架系统10一起使用的第二优选实施例的定向阻尼器200。诸如当拖车已经装载有货物并且车轴/悬架系统的梁18大体向上转动朝向车辆的主构件时，车轴/悬架系统10大体处于压缩或震动颠簸位置中。如可在图8中看到的，当车轴/悬架10在车辆运转期间处于压缩位置中时，本发明第二优选实施例的定向阻尼器200的下端部运动到主构件支架202的对准开口230的大体最前方部分并且与所述大体最前方部分可滑动接合。
第二优选实施例的定向阻尼器200的下端部沿着形成在梁支架202中的细长开口230的可滑动接合允许定向阻尼器控制或管理在车辆运转期间相对于特定基准的阻尼方向。在这种情况中，基准是重型车辆的主构件101。更加特别地，不受梁和车辆框架主构件的相对位置的影响，当车轴/悬架系统10的位置如上所述在车辆运转期间改变时，定向阻尼器200的下端部沿着梁支架202的对准开口230的可滑动接合提供了大体垂直于基准或主构件101的阻尼。这是有益的，因为保持阻尼器200相对于基准的垂直位置消除了在车辆运转期间从定向阻尼器传递到车轴/悬架系统10的前后方向的力或负荷。
现在转到图10和图11，用附图标记300示出了用于重型车轴/悬架系统的第三优选实施例的定向阻尼器，所述第三优选实施例的定向阻尼器300与如在上文充分描述的车轴/悬架系统10相连接地使用。定向阻尼器300通常包括第一气囊302，所述第一气囊302经由导管314气动连接到第二气囊304。第一气囊302和第二气囊304通常由橡胶或其它柔韧材料形成并且针对大气密封。更加具体地，第一气囊302呈具有平坦上端部306和平坦底端部308的大体圆筒形。第一气囊的上端部306经由紧固件(未示出)附接到滑动箱103的主构件101。第一气囊下端部308经由紧固件(未示出)附接到车轴/悬架系统10的梁18。第一气囊302包括贯穿下端部308形成的开口，导管314的上端部穿过所述开口布置。第二气囊304呈具有平坦前端部310和平坦后端部312的大体圆筒形。第二气囊前端部310经由紧固件(未示出)附接到悬吊器支架316。悬吊器支架316继而经由焊接或紧固件(未示出)附接到悬吊器16的前表面并且从悬吊器悬垂下来。第二气囊后端部312经由焊接或紧固件(未示出)附接到梁支架318。梁支架318继而经由焊接或紧固件(未示出)附接到梁18并且从梁18悬垂下来。第二气囊304形成有贯穿后端部312的开口，导管314的前端部穿过所述开口布置。如上所述，第一气囊302的室经由导管314与第二气囊304的室流体连通。现在已经描述了本发明的用于重型车辆车轴/悬架系统的第三优选实施例的定向阻尼器的整体结构，现在将在下文描述第三优选实施例的定向阻尼器的操作。
本发明第三优选实施例的定向阻尼器300向车轴/悬架系统10提供了粘滞阻尼。更加具体地，当车轴/悬架系统10延伸，或者当诸如在车辆的车轮遇到坑洼或凹陷部时使得梁18转动远离主构件101时，第一气囊302伸展而第二气囊304压缩，由此将空气从第二气囊304通过导管314引导到第一气囊302中。同样，当车轴/悬架系统10压缩时，或者当梁18诸如在车辆的车轮遇到路面上很大的固定不动物体时而转动朝向主构件101时，第一气囊302压缩而第二气囊304伸扩展，由此将空气从第一气囊通过导管314引导到第二气囊中。空气通过定向阻尼器300从第一气囊302经由导管314流到第二气囊302中并且反之亦然的流动在车辆运转期间向车轴/悬架系统10的梁18提供了粘滞阻尼。更加特别地，与第一气囊302和第二气囊304流体连通的导管314的受限尺寸向定向阻尼器300提供了粘滞阻尼。
根据本发明的主要特征，不受梁和车辆框架主构件的相对位置的影响，第三优选实施例的定向阻尼器300提供了垂直于基准或梁18的阻尼。这是有益的，因为保持阻尼器300相对于基准的垂直位置消除了在车辆运转期间从定向阻尼器传递到车轴/悬架系统10的前后方向的力或负荷。
本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300通过提供了定向阻尼器而克服了与现有技术减震器有关的缺陷(主要是前后方向的负荷)，所述定向阻尼器能够管理或控制车轴/悬架系统的粘滞阻尼相对于预定基准的总方向，这使得优化了重型车辆运转期间车轴/悬架系统的阻尼，使得提高了重型车辆的驾驶质量。
在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可与用于在多于一个平面的平面中操作的车轴/悬架系统的所有类型的悬架组件组合使用。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可以提供车轴/悬架系统相对于任何预定基准(诸如从梁的枢轴中心至车轴中心的线)的粘滞阻尼。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可以是气动或液压的。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明的理念甚至可以结合到空气弹簧中。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还可以预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200可与不同的内部阻尼器体结构一起使用。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可定位在车轴悬架系统的可替代位置处。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200可以与其它类型的隔膜一起使用，诸如允许流体在隔膜外周周围流动的隔膜。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200可与不同类型的衬套一起使用。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可以使用其它紧固件。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200、300可以与其它支架构造一起使用。在不需要改变本发明的总体理念或操作的情况下，还预期的是本发明优选实施例的定向阻尼器100、200可使用将阻尼器体104、204固定地附接到梁或车辆框架的其它器件。
已经参照具体实施例描述了本发明。应当理解的是，这种阐释仅仅是示例性的而非限制性的。在阅读和理解本公开时可以进行可能的修改和改变，并且应当理解的是，本发明包括其所有这些修改、改变及其等效方案。
因此，用于重型车辆车轴/悬架系统的定向阻尼器简单并且提供了有效、安全和费用低且有效率的结构和方法，其实现了所有枚举目的，消除了现有技术阻尼器遭遇的困难，以及解决了本领域中所存在的问题而且获得新结果。
在前述描述中，为了简洁、清晰和理解已经使用了某些术语；但是，由此将暗示没有不必要的限制超出现有技术的要求，原因在于这些术语用于描述目的而且旨在被广泛地解释。
而且，本发明的描述和阐释为示例性的，并且本发明的范围并不局限于所示出或所描述的确切细节。
已经描述了本发明的特征、发现和原理，安装和使用用于重型车轴/悬架系统的定向阻尼器的方式，构造、布置和方法步骤的特征以及所获得的优益的、新的有用的结果；在所附的权利要求中提出了新的有用的结构、装置、元件、布置、方法、部件和组合。

Claims (14)

1.一种具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，包括：
阻尼器件，所述阻尼器件布置在所述车辆的框架与所述车辆的所述车轴/悬架系统的悬架组件之间，用于相对于选定基准向所述悬架组件提供定向阻尼。
2.根据权利要求1所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，所述阻尼器件还包括第一端部和第二端部，所述阻尼器件的所述第一端部能够滑动地连接到所述车辆的主构件，所述阻尼器件的所述第二端部固定地连接到所述车轴/悬架系统的所述悬架组件的梁。
3.根据权利要求1所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，所述阻尼器件还包括第一端部和第二端部，所述阻尼器件的所述第一端部固定地连接到所述车辆的主构件，所述阻尼器件的所述第二端部能够滑动地连接到所述车轴/悬架系统的所述悬架组件的梁。
4.根据权利要求2所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，其中，将所述阻尼器件的第一端部能够滑动地连接到所述主构件的可滑动连接装置进一步包括连接到所述主构件的主构件支架，所述主构件支架包括细长开口，所述阻尼器件的第一端部紧固到所述细长开口。
5.根据权利要求3所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，其中，将所述阻尼器件的第二端部能够滑动地连接到所述悬架组件的所述梁的可滑动连接装置进一步包括连接到所述梁的梁支架，所述梁支架包括细长开口，所述阻尼器件的第二端部紧固到所述梁支架的所述细长开口。
6.根据权利要求4所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，其中，所述主构件支架的细长开口大体平行于所述主构件。
7.根据权利要求5所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，其中，所述梁支架的细长开口大体平行于所述梁。
8.根据权利要求1所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，所述阻尼器件还包括第一气囊和第二气囊，所述第一气囊布置在所述车辆的所述悬架组件的所述梁与所述车辆的主构件之间，并且连接到所述车辆的所述悬架组件的所述梁和所述车辆的主构件，所述第二气囊布置在所述车辆的所述梁与所述车辆的悬吊器之间，并且连接到所述梁和所述悬吊器，所述第一气囊和第二气囊经由导管彼此流体连接。
9.根据权利要求8所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，还包括附接到所述梁的底侧的梁支架、附接到所述悬吊器的悬吊器支架，所述第二气囊布置在所述悬吊器支架与所述梁支架之间，并且连接到所述悬吊器支架和所述梁支架。
10.根据权利要求1所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，所述选定基准选自包括所述车辆的所述悬架组件的梁和所述车辆的主构件的组。
11.根据权利要求1所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，所述阻尼器件还包括：第一室和第二室；和隔膜，所述隔膜位于所述第一室和第二室之间，并且所述隔膜包括开口，其中，所述阻尼器件的所述第一室与所述阻尼器件的所述第二室流体连通。
12.根据权利要求2所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，将所述阻尼器件的所述第一端部能够滑动地连接到所述主构件的所述可滑动连接装置还包括可枢转且可滑动的连接装置。
13.根据权利要求3所述的具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，将所述阻尼器件的所述第二端部能够滑动地连接到所述悬架组件的所述梁的所述可滑动连接装置还包括可枢转且可滑动的连接装置。
14.一种具有阻尼特征的重型车辆车轴/悬架系统，包括：
阻尼器件，所述阻尼器件布置在所述车辆的框架与所述车辆的所述车轴/悬架系统的悬架组件之间，所述阻尼器件还包括第一端部和第二端部，所述阻尼器件的所述第一端部或第二端部固定地连接到所述车辆。
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