CN105073455A - 具有用于空气弹簧阻尼的储器的车辆悬架系统 - Google Patents

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Abstract

一种悬架系统，其可以包括：空气弹簧；位于空气弹簧外部的空气储器；和流动控制装置，所述流动控制装置可变地限制空气在空气弹簧和空气储器之间的流动。可以响应于悬架系统的顺应性而允许空气弹簧和空气储器之间的流动，并且空气弹簧的内部空气容积可以至少为响应于流动控制装置两侧的预定压差而可允许空气弹簧和空气储器之间流动的空气体积的2.5倍。多个空气储器可以位于车桥或其它悬架系统或车辆部件的内部并且可以相互隔离开。

Description

具有用于空气弹簧阻尼的储器的车辆悬架系统
相关申请的交叉引用
本申请是2013年4月3日提交的美国专利申请序列号No.13/855,788的部分继续申请。
背景技术
本发明总体上涉及一种车辆悬架系统(其还被称为车桥/悬架系统)，并且在下文所述的若干实例中更特别地提供了一种在悬架系统中的空气弹簧阻尼，所述悬架系统利用了与空气弹簧分离的外部储器。
已知的是要阻尼装配有空气弹簧的悬架系统的偏转。一种技术是在空气弹簧内部设置储器，使得当空气弹簧在悬架系统顺应期间被压缩和延伸时空气在储器和空气弹簧的内部容积之间来回转移。
然而，在某些情况下，空气弹簧内部无法获得用于内部阻尼储器的足够容积。另外，许多具有内部阻尼储器的现有设计均未实现对于舒适和安全车辆使用而言所期望的阻尼比。
因此，应当理解，装配有空气弹簧的阻尼悬架系统的技术需要改进。
附图说明
图1是可以实施本发明原理的车辆的典型局部横截面图；
图2是可以在图1的车辆中使用的悬架系统的典型透视图；
图3是悬架系统的车桥的中央段的典型透视图；
图4是悬架系统的空气弹簧和车桥部分的典型横截面图；
图5是悬架系统的另一实例的典型横截面图；
图6是可以在悬架系统中使用的流动控制装置的放大比例的典型横截面图，其中，允许向下流动通过装置；
图7是流动控制装置的典型横截面图，其中，允许向上流动通过装置；
图8A至8F是在各种车桥负荷下的悬架系统的阻尼比与储器和空气弹簧容积的典型曲线图；
图9是可以在图1的车辆中使用的本发明第一优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其示出了包括在悬架系统的相应悬架组件的梁中的每一根中的外部空气储器容积；
图10是图9中示出的第一优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型侧视图，其中，移除了悬架(hanger)的部分并且用虚线表示遮挡部分，该图示出了结合到梁中的外部储器容积；
图11是图10中示出的移除了悬架的驱动侧梁的典型放大侧视图，其中，移除了空气弹簧和车桥并且用虚线表示遮挡部分；
图11A是图11中示出的梁的典型俯视图，其中，用虚线表示遮挡部分；
图12是可以在图1的车辆中使用的本发明第二优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其示出了外部空气储器容积，所述外部空气储器容积结合到箱中，所述箱插入到悬架系统的相应悬架组件的梁中的每一根中；
图13是图12中示出的第二优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型放大侧视图，其中，移除了悬架的部分并且用虚线表示遮挡部分，该图示出了外部空气储器容积，所述外部空气储器容积结合到箱中，所述箱设置在悬架系统的梁内；
图14是图12中示出的驱动侧梁的典型放大侧视图，其中，移除了空气弹簧和车桥并且用虚线表示遮挡部分；
图14A是图14中示出的梁的典型俯视图，其中，用虚线表示遮挡部分；
图15是可以在图1的车辆中使用的本发明第三优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其中，用虚线表示遮挡部分，该图示出了外部储器容积，所述外部储器容积结合到箱中，所述箱设置并且安装在悬架系统的相应梁和悬架组件的车内侧上；
图16是图15中示出的第三优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型放大侧视图，其中，用虚线表示遮挡部分并且移除了悬架的部分，该图示出了外部空气储器容积，所述外部储器容积结合到箱中，所述箱设置并且安装在悬架系统的悬架组件的梁的车内侧上；
图17是可以在图1的车辆中使用的本发明第四优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其中，用虚线表示遮挡部分，该图示出了外部空气储器容积，所述外部空气储器容积结合到间隔件中，所述间隔件设置并且安装在悬架系统的相应梁和悬架组件的空气弹簧上方；
图18是图17中示出的本发明第四优选实施例的悬架系统的典型后视图，其中，用虚线表示遮挡部分，该图示出了外部空气储器容积，所述外部空气储器容积结合到间隔件中，所述间隔件设置并且安装在悬架系统的相应梁和悬架组件的空气弹簧上方；
图19是图17中示出的第四优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型放大侧视图，其中，移除了悬架的部分并且用虚线表示遮挡部分，该图示出了外部空气储器容积，所述外部空气储器容积结合到间隔件中，所述间隔件设置并且安装在悬架组件的空气弹簧上；
图20是用于悬架系统的悬架组件的梁的典型侧视图，其结合了替代的软管装置，该软管装置用于通过空气弹簧的活塞提供外部空气储器和空气弹簧之间的流体连通；
图21是图20中示出的梁和空气弹簧的典型后视图，示出了组合螺柱/空气口，所述组合螺柱/空气口贯穿空气弹簧的活塞的底部延伸，并且示出了软管的一部分；
图22是图21中示出的空气弹簧的典型横截面图，示出了穿过空气弹簧的内部缓冲器并且穿过连接到软管的组合螺柱/空气口的空气通道；
图23是可以在图1的车辆中使用的本发明第五优选实施例的悬架系统的典型俯视图，示出了从空气弹簧延伸的软管的一部分；
图23A是图23中示出的第五优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型放大侧视图，其中，移除了悬架的部分并且用虚线表示遮挡部分，该图示出了从空气弹簧延伸的软管的一部分；
图23B是图23中示出的结合到滑块箱(sliderbox)中的第五优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其中，用虚线表示遮挡部分，该图示出了结合到滑块箱的主构件中的外部空气储器；
图24是可以在图1的车辆中使用的本发明第六优选实施例的悬架系统的典型俯视图，示出了从空气弹簧延伸的软管的一部分；
图24A是图24中示出的第六优选实施例的悬架系统的梁中的一根的典型放大侧视图，其中，移除了悬架的部分并且用虚线表示遮挡部分，该图示出了从空气弹簧延伸的软管的一部分；
图24B是图23中示出的结合到滑块箱中的第六优选实施例的悬架系统的典型俯视图，其中，用虚线表示隐藏部分，该图示出了结合到滑块箱的横向构件中的空气储器。
在整个附图中，相似的附图标记表示相似的部件。
具体实施方式
在图1中典型地示出了可以实施本发明原理的车辆10。然而，应当清楚地理解的是，车辆10仅仅为在实践中应用本发明原理的一个实例，各种各样的其它实例都是可行的。因此，本发明的范围一点也不局限于在此描述和/或在附图中所描绘的车辆10的细节。
示出的车辆10包括牵引车12和拖车14。然而，可以设想本发明原理可以结合到任何类型的拖车中(以及任何其它类型的车辆中)，因此在此使用的术语“车辆”指的是各种类型的拖车以及自推进车辆。
图1的拖车14包括多个悬架系统16，所述多个悬架系统16将拖车的框架18悬置在路面上方。车轮20和轮胎22均可旋转地安装在每个悬架系统16的每个端部处。没有悬架系统16可以举升，或者任一或所有悬架系统16均可以举升(使得车辆20可以升高而脱离与路面的接触)。
现在附加地参照图2，典型地示出了其中一个悬架系统16的实例。在图2中仅仅示出了悬架系统16的一个横向侧部，但是应当理解的是，悬架系统的相对侧部基本为图2中示出的部分的镜像。
在这个实例中，悬架系统16包括横向延伸的车桥24。车轮20和轮胎22(在图2中不可见，参见图1)例如利用传统轮毂、心轴、轴承、主销(如果悬架系统16是可转向的)等可旋转地安装在车桥24的相对端部处。
在图2中示出的悬架系统16的实例是可转向的，其中，所制造的可举升车桥由平行或半平行臂26枢转地连接到悬挂支架28，所述悬挂支架也被称作悬架，其附接到框架18，但是也可以使用其它类型的悬架系统。例如弹性梁，不可举升的、不可转向的实心车桥和其它类型的悬架系统均可受益于本发明的原理。因此，本发明的范围并不局限于任何特定类型的悬架系统。
空气弹簧30对框架18施加向上的偏压力，由此在车桥24上方悬置框架。在这个实例中，空气弹簧30是回旋状空气弹簧并且具有内部空气容积，所述内部空气容积连接到车桥24的内部容积(例如，经由软管32和在图2中未示出的流动控制装置)。因此，车桥24包括外部空气储器，所述外部空气储器可以用来控制空气弹簧30的阻尼特性，正如在下文更加全面地描述的那样。
通常，回旋状空气弹簧应用在需要长行程和低压缩高度的情形中。因此，回旋状空气弹簧的内部空气容积通常不足以在空气弹簧中提供适当的阻尼空气储器。
在图2的实例中，由车桥24提供的外部空气储器解决了空气弹簧30内的容积不足的问题，并且便捷地使用现有的车桥部件。然而，应当清楚理解的是，本发明的范围并不局限于与任何特定类型的空气弹簧或者外部空气储器一起使用。
现在附加地参照图3，典型地示出了车桥24，该车桥与悬架系统16的其余部分间隔开。在图3中描绘了车桥24的透视仰视图，其中，移除了底板34(在图3中未示出，参见图2)。
在该视图中，可以看到车桥24的内部大体为中空的。分隔件36将车桥24中的各个空气储器38分开，空气储器38中的一个经由软管32连接到空气弹簧30中的对应一个，而空气储器中的另一个经由另一根软管连接到空气弹簧的对应另一个。
通过使得车桥24中的空气储器38相互隔离开，一个储器中的压力变化将不会影响另一个储器中的压力。这防止在悬架系统16顺应期间(例如，当车桥24相对于框架18移动并且空气弹簧30压缩或伸长的时候)一个空气弹簧的动力学影响另一个空气弹簧。可替代地，可以设想的是，空气储器可以相互流体连通，使得一个储器中的压力变化会影响另一个储器中的压力，由此允许在悬架系统顺应期间一个空气弹簧的动力学影响另一个空气弹簧，这不会改变本发明的总体构思或操作。
在一个实例中，分隔件36可以由在将底板34焊接到车桥24的其余部分由此加热车桥和分隔件时变软的材料制成(如塑料、软金属等等)。以这种方式，分隔件36可以适配至车桥24的内表面，使得空气储器38更好地相互隔离开。
然而，可以使用用于使空气储器38相互隔离开的其它材料及其它技术而不脱离本发明的范围。例如，可以在分隔件38上设置弹性体，用于密封车桥24的内表面，分隔件可以焊接、粘结或模制到车桥中，等等。
现在附加地参照图4，典型地示出了悬架系统16的横截面图。在这个视图中可以看到，流动控制装置40控制车桥24中的对应空气储器38与空气弹簧30的内部空气容积42之间的空气流动。
尽管图4中描绘的装置40定位在空气弹簧30的内部并且位于内部空气容积42与软管32之间，但是应当理解的是，这些位置可以根据需要进行改变。例如，装置40可以位于空气弹簧30的外部、位于车桥24的内部、位于空气弹簧与车桥之间的交接面处、位于软管32的相对端部处等等。因此，本发明的范围并不局限于装置40的任何特定构造或者装置40相对于悬架系统16的其它部件的任何特定布置。
在一个实例中，装置40能够可变地限制空气在内部空气容积42与储器38之间的流动，由此有利地影响悬架系统16的阻尼特性。例如，装置40可以沿着任一流动方向在内部空气容积42与储器38之间保持高达一阈值压差，正如将在下文更加全面地描述的那样。
现在附加地参照图5，典型地示出了悬架系统16的另一实例。在这个实例中，没有使用软管32，装置40大体上直接连接在空气弹簧的内部空气容积42与储器38之间。
软管32可能会影响悬架系统16的阻尼特性。对于特定悬架系统而言，可以选择特定的软管构造(例如直径、长度)来实现所需的阻尼或者来至少最大化阻尼。图5的实例没有利用软管32，因此该实例中的阻尼特性将基本上取决于装置40的构造以及储器38的容积与空气弹簧30的内部空气容积42之间的关系。
现在附加地参照图6，典型地示出了流动控制装置40的实例的放大比例的横截面图。装置40可以在上述悬架系统16中使用或者其可以在其它悬架系统中使用。
在图6的实例中，压差被施加在空气弹簧的内部空气容积42与储器38之间。例如在悬架系统16顺应期间，当压差达到预定阈值水平时，之前阻止通过开口46流动的弹性板44将偏转，由此允许空气48从空气弹簧的内部空气容积42经由开口46流至储器38。
板44、开口46和/或装置40的其它部件可以构造成使得在空气48流经该装置时保持预定压差。因此，空气48的速度可能会改变，并且板44可以在不同的空气速度下不同程度地偏转，但是容积42与储器38的压差可以基本保持不变。然而，压差需要至少达到阈值水平才能打开该装置40。
当然，可以使用装置40的其它构造而不脱离本发明的范围。例如，在空气48流经该装置时，装置40两侧的压差不必基本保持不变，不必使用板44(可以替代地使用其它封闭构件，如塞、球等等)等等。因此，本发明的范围并不局限于如附图描绘的以及在此描述的装置40的构造和操作。
现在附加地参照图7，典型地示出了装置40的另一种构造。注意，与图6相比，图7中描绘的横截面图绕装置40的竖直轴线旋转45度，使得装置中的开口52可见(然而，图6中描绘的开口46在图7中不可见)。
在图7的构造中，空气48响应于储器与空气弹簧的内部空气容积之间施加在装置40两侧的压差的预定阈值水平而从储器38流至空气弹簧内部容积42。弹性板50在压差作用下偏转，由此允许流经开口52。
与图6的构造类似，板50、开口52和/或装置40的其它部件可以构造成使得在空气48流经图7的构造中的装置时保持预定压差。因此，空气48的速度可以改变，板50可以在不同的空气速度下发生不同程度的偏转，但储器38与容积42之间的压差能够保持基本不变。然而，压差需要达到至少阈值水平才能打开该装置40。
在图7的构造中允许从储器38流至容积42的阈值压差可以与在图6的构造中允许从容积42流至储器38的阈值压差相同或基本相同，或者阈值压差可以不同。例如，期望的是当空气弹簧30压缩时和当空气弹簧伸长时具有不同的阻尼特性。
现在附加地参照图8A至图8F，示出了模制的悬架系统16的典型曲线图。图8A至图8F的曲线图描绘了各种车桥负荷(分别为30,000磅、25,000磅、20,000磅、13,000磅、10,000磅和8,000磅车桥负荷)下的阻尼比(表示为百分比)与储器38的容积和空气弹簧的内部空气容积42之间的关系曲线。
仔细考虑图8A至图8F的曲线图，将揭示当储器38的容积与空气弹簧30的容积之比在大约1:2.5至大约1:6的范围内时实现了最大阻尼比。例如，在图8A中，对于30,000磅的车桥24负荷而言，如果空气弹簧30的容积为600立方英寸，则在储器38的容积为大约150立方英寸(比为1:4)时达到最大阻尼。类似地，在图8F中，对于8,000磅的车桥24负荷而言，如果空气弹簧30的容积为750立方英寸，则在储器38的容积为大约200立方英寸(比为1:3.75)时达到最大阻尼。
本发明人已经发现，当储器38的容积与空气弹簧的内部容积42之比大于大约1:2.5时达到最大阻尼。优选地，该比介于大约1:2.5到大约1:6之间。更优选地，该比介于大约1:3到大约1:5之间。
注意，空气弹簧的内部空气容积42在悬架系统顺应期间可以改变(例如，当空气弹簧30压缩或伸长时)。因此，上述计算储器容积与空气弹簧容积之比所使用的空气弹簧的内部空气容积42是空气弹簧30在延伸高度下的稳态(车桥24相对于框架18基本上没有位移)内部空气容积。
现在可以充分理解的是，上述本发明对使用空气弹簧的车辆悬架系统阻尼技术带来了显著的进步。储器38可以便捷地设置在车桥24中，并且储器容积与空气弹簧容积之比可以定制以实现所需的阻尼或者至少最大化悬架系统16的阻尼。
在一个实例中，针对现有技术提供悬架系统16，所述悬架系统包括至少一个空气弹簧30、位于空气弹簧30外部的至少一个空气储器38和至少一个流动控制装置40，所述流动控制装置可变地限制空气48在空气弹簧30与空气储器38之间的流动。
空气弹簧30的内部空气容积42可以为空气储器38的容积的至少2.5倍。空气储器38的容积与空气弹簧30的内部空气容积42之比可以在大约1:2.5至大约1:6的范围内。
空气储器38可以位于悬架系统16的车桥24内部。悬架系统16可以包括位于车桥24内部的多个空气储器38，其中，空气储器在车桥中相互隔离开。
分隔件36可以分离开车桥24中的空气储器38。响应于车桥的加热(例如，当焊接车桥的底板34时)，分隔件36可以适配至车桥24的内表面。
当装置40两侧的压差达到预定水平时，流动控制装置40可以允许从空气弹簧30至空气储器38的流动。当装置40两侧的压差达到预定水平时，流动控制装置40可以允许从空气储器38至空气弹簧30的流动。
当装置40两侧的压差达到第一预定水平时，流动控制装置40允许从空气弹簧30至空气储器38的流动，而当装置40两侧的压差达到第二预定水平时，流动控制装置40可以允许从空气储器38至空气弹簧30的流动。
流动控制装置40可以响应于空气弹簧30与空气储器38之间的预定压差水平而打开。
上述悬架系统16可以包括至少一个空气弹簧30和位于空气弹簧30外部的至少一个空气储器38，响应于悬架系统16的顺应而允许空气弹簧30与空气储器38之间的流动。空气弹簧30的内部空气容积42为空气储器38的容积的至少2.5倍。
上述悬架系统16可以包括至少一个空气弹簧30、位于空气弹簧30外部的至少一个空气储器38、和连接在空气弹簧30与空气储器38之间的至少一个流动控制装置40。流动控制装置40响应于流动控制装置40两侧的至少一个预定压差水平而允许空气弹簧30与空气储器38之间的流动。
上述悬架系统16可以包括：多个空气弹簧30；多个空气储器38，所述储器38中的每一个均连接到空气弹簧30中的相应一个；和车桥24。空气储器38位于车桥24内部并且在车桥24中相互隔离开。
现在转到图9至图11A，以附图标记100示出了本发明第一优选实施例的悬架系统并且现在将在下文对其进行详细描述，该悬架系统包括外部空气储器容积105，所述外部空气储器容积结合到悬架系统的相应悬架组件的梁中的每一根中。悬架系统100包括一对悬架组件114，该对悬架组件相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥137。因为悬架组件114大体上彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件114包括纵向延伸的长形梁118。梁118形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁166和顶板165，该梁的敞口部分大体面朝下。底板167在侧壁166的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁118的结构。梁118毗邻一个或多个横向构件(未示出)和一对间隔开的纵向延伸的主构件(未示出)中的相应一个并位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架。更特别地，梁118包括前端122，所述前端122具有衬套组件121，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架116，所述悬挂支架116转而附接到车辆的主构件(未示出)中的相应一个并且从其悬置。梁118还包括后端126，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥137。
悬架组件114还包括空气弹簧124，所述空气弹簧安装在梁的后端126和车辆的主构件(未示出)上并且在梁的后端和该主构件之间延伸。空气弹簧124包括波纹管141和活塞142。波纹管141的顶部部分与波纹管的顶板143密封地接合。空气弹簧安装板144通过紧固件/进气口145安装在顶板143上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧124的顶部部分安装到车辆的主构件(未示出)。活塞142为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板146和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座148上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在主构件的后端126处。
继续参照图10和图11，现在将描述本发明第一优选实施例的悬架系统100的重要方面。梁118包括毗邻车桥137的前部分的内部后板119。内部后板119附接到梁的侧壁166、梁的顶板165和梁的底板167，使得在梁中形成空气储器105。空气储器105经由软管190与空气弹簧的波纹管141流体连通，所述软管经由紧固件191穿过梁118的车内侧壁166流体连接到储器并且经由紧固件145流体连接到空气弹簧124。
空气储器105用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧124提供阻尼特性。
现在转到图12至图14A，以附图标记200示出了本发明第二优选实施例的悬架系统并且现在将在下文对其进行详细描述，所述悬架系统包括外部空气储器容积205，所述外部空气储器容积结合到箱270中，所述箱插入到悬架系统的相应悬架组件的梁中。悬架系统200包括一对悬架组件214，该对悬架组件214相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥237。因为悬架组件214大体上彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件214包括纵向延伸的长形梁218。梁218形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁266和顶板265，该梁的敞口部分大体面朝下。底板267在侧壁266的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁218的结构。梁218毗邻一个或多个横向构件(未示出)和一对间隔开的纵向延伸的主构件(未示出)中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架。更特别地，梁218包括前端222，所述前端具有衬套组件221，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架216，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件(未示出)中的相应一个并且从其悬置。梁218还包括后端226，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥237。
悬架组件214还包括空气弹簧224，所述空气弹簧安装在梁的后端226和车辆的主构件(未示出)上并且在梁的后端与该主构件之间延伸。空气弹簧224包括波纹管241和活塞242。波纹管241的顶部部分与波纹管顶板243密封地接合。空气弹簧安装板244通过紧固件/进气口245安装在顶板243上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧224的顶部部分安装到车辆的主构件(未示出)。活塞242为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板246和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座248上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在梁的后端226处。
继续参照图13至图14A，现在将描述本发明第二优选实施例的悬架系统200的重要方面。梁218包括设置在空腔204内并且毗邻车桥237的前部分的空气储器箱270，所述空腔由梁的顶板265、侧壁266和底板267限定。空气储器箱270大体为盒状结构，具有形成空气储器205的顶壁271、底壁272、一对端壁273、274和一对侧壁275、276。空气储器205经由软管290与空气弹簧的波纹管241流体连通，所述软管经由紧固件291穿过梁218的车内侧壁266流体连接到储器并且经由紧固件245流体连接到空气弹簧224。
储器205用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧224提供阻尼特性。
现在转到图15和图16，以附图标记300示出了本发明第三优选实施例的悬架系统并且现在将在下文对其进行详细描述，该悬架系统包括外部空气储器容积305，所述外部空气储器容积结合到箱370中，所述箱370设置并且安装在悬架系统的相应悬架组件的车内侧上。悬架系统300包括一对悬架组件314，该对悬架组件314相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥337。因为悬架组件314大体上彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件314包括纵向延伸的长形梁318。梁318形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁366和顶板365，该梁的敞口部分大体面朝下。底板367在侧壁366的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁318的结构。梁318毗邻一个或多个横向构件(未示出)和一对间隔开的纵向延伸的主构件(未示出)中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架。更特别地，梁318包括前端322，所述前端具有衬套组件321，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架316，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件(未示出)中的相应一个并且从其悬置。梁318还包括后端326，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥337。
悬架组件314还包括空气弹簧324，所述空气弹簧安装在梁的后端326和车辆的主构件(未示出)上并且在梁的后端和该主构件之间延伸。空气弹簧324包括波纹管341和活塞342。波纹管341的顶部部分与波纹管顶板343密封地接合。空气弹簧安装板344通过紧固件/进气口345安装在顶板343上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧324的顶部部分安装到车辆的主构件(未示出)。活塞342为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板346和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座348上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在梁的后端326处。
继续参照图15至图16，现在将描述本发明第三优选实施例的悬架系统300的重要方面。梁318包括经由紧固件399毗邻车内侧壁366设置的空气储器箱370。空气储器箱370大体为盒状结构，具有形成空气储器305的顶壁371、底壁372、一对端壁373、374和一对侧壁375、376。空气储器305经由软管390与空气弹簧的波纹管341流体连通，所述软管经由紧固件391穿过车内侧壁376流体连接到储器并且经由紧固件345流体连接到空气弹簧324。
空气储器305用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧324提供阻尼特性。
现在转到图17至图19，以附图标记400示出了本发明第四优选实施例的悬架系统并且将在下文对其进行详细描述，该悬架系统包括外部空气储器容积405，所述外部空气储器容积结合到间隔件470中，所述间隔件470设置并且安装在悬架系统的相应梁和悬架组件的空气弹簧上方。悬架系统400包括一对悬架组件414，该对悬架组件414相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥437。因为悬架组件414大体彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件414包括纵向延伸的长形梁418。梁418形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁466和顶板465，该梁的敞口部分大体面朝下。底板467在侧壁466的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁418的结构。梁418毗邻一个或多个横向构件(未示出)和一对间隔开的纵向延伸的主构件(未示出)中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架。更特别地，梁418包括前端422，所述前端具有衬套组件421，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架416，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件(未示出)中的相应一个并且从其悬置。梁418还包括后端426，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥437。
悬架组件414还包括空气弹簧424，所述空气弹簧424安装在梁的后端426和车辆的主构件(未示出)上并且在梁的后端和该主构件之间延伸。空气弹簧424包括波纹管441和活塞442。波纹管441的顶部部分与波纹管顶板443密封地接合。空气弹簧间隔件471通过紧固件/进气口445安装在顶板443上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧424的顶部部分安装到车辆的主构件(未示出)。活塞442为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板446和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座448上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在梁的后端426处。
继续参照图17至图19，现在将描述本发明第四优选实施例的悬架系统400的重要方面。间隔件470经由紧固件445设置在空气弹簧424的顶部上。间隔件470大体为盒状结构，具有形成空气储器405的顶壁471、底壁472、一对端壁473、474和一对侧壁475、476。空气储器405经由软管490与空气弹簧的波纹管441流体连通，所述软管经由紧固件491穿过顶壁471流体连接到储器并且经由紧固件445流体连接到空气弹簧424。
以这种方式，空气储器405用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧424提供阻尼特性。间隔件470还包括空腔487，所述空腔容纳空气弹簧424的顶部部分。因为空气弹簧424的顶部部分部分地布置在空腔487内，所以间隔件470用作保护空气弹簧在车辆运行期间不受损坏的保护器。
现在转到图23至图23B，以附图标记600示出了本发明第五优选实施例的安装在用于重型车辆的滑块箱上的悬架系统并且将在下文对其进行详细描述，该悬架系统包括外部空气储器容积605，所述外部空气储器容积结合到滑块箱的主构件中。悬架系统600包括一对悬架组件614，该悬架组件614相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥637。因为悬架组件614大体彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件614包括纵向延伸的长形梁618。梁618形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁666和顶板665，该梁的敞口部分大体面朝下。底板667在侧壁666的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁618的结构。梁618毗邻一个或多个横向构件689和一对间隔开的纵向延伸的主构件688中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架(图23B)。更特别地，梁618包括前端622，所述前端具有衬套组件621，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架616，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件688中的相应一个并且从其悬置。梁618还包括后端626，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥637。
悬架组件614还包括空气弹簧624，所述空气弹簧安装在梁的后端626和车辆的主构件688上并且在梁的后端和该主构件之间延伸。空气弹簧624包括波纹管641和活塞642。波纹管641的顶部部分与波纹管顶板643密封地接合。空气弹簧安装板644通过紧固件/进气口645安装在顶板643上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧624的顶部部分安装到滑块箱的主构件688。活塞642为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板646和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座648上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在梁的后端626处。
继续参照图23至图23B，现在将描述本发明第五优选实施例的悬架系统600的重要方面。滑块箱的主构件688包括一对内部板671、672，该对内部板671、672位于如图23B所示的大体矩形横截面主构件的内部。内部板671、672和主构件688的矩形横截面结构在主构件中形成空气储器605。空气储器605经由软管690与空气弹簧的波纹管641流体连通，所述软管经由紧固件691穿过主构件688的车内侧壁流体连接到储器并且经由紧固件645流体连接到空气弹簧624。
以这种方式，空气储器605用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧624提供阻尼特性。
现在转到图24至图24B，以附图标记700示出了本发明第六优选实施例的安装在用于重型车辆的滑块箱上的悬架系统并且将在下文对其进行详细描述，该悬架系统包括一对外部空气储器容积705，该对外部空气储器容积705结合到滑块箱的横向构件中。悬架系统700包括一对悬架组件714，该对悬架组件714相互横向间隔开并且以本领域众所周知的方式捕获车桥737。因为悬架组件714大体彼此镜像，所以为了清楚和简明起见，在下文将仅仅描述单个悬架组件。
悬架组件714包括纵向延伸的长形梁718。梁718形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁766和顶板765，该梁的敞口部分大体面朝下。底板767在侧壁766的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁718的结构。梁718毗邻一个或多个横向构件789(仅仅示出一个)和一对间隔开的纵向延伸的主构件788中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架(图24B)。更特别地，梁718包括前端722，所述前端具有衬套组件721，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架716，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件788中的相应一个并且从其悬置。梁718还包括后端726，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥737。
悬架组件714还包括空气弹簧724，所述空气弹簧安装在梁的后端726和车辆的主构件788上并且在梁的后端与该主构件之间延伸。空气弹簧724包括波纹管741和活塞742。波纹管741的顶部部分与波纹管顶板743密封地接合。空气弹簧安装板744通过紧固件/进气口745安装在顶板743上，所述紧固件/进气口还用于将空气弹簧724的顶部部分安装到滑块箱主构件788。活塞742为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板746和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在基座748上，所述基座以本领域众所周知的方式例如通过紧固件附接在梁的后端726处。
继续参照图24至图24B，现在将描述本发明第六优选实施例的悬架系统700的重要方面。滑块箱横向构件789包括内部板771、所述内部板位于如图24B所示的大体矩形横向构件内部。内部板771和横向构件789的矩形横截面结构在横向构件中形成空气储器705。每个空气储器705均经由软管790与相应空气弹簧的波纹管741流体连通，所述软管优选经由紧固件791穿过横向构件789的侧壁流体连接到储器并且经由紧固件745流体连接到其相应空气弹簧724。
以这种方式，空气储器705用作如上所述的外部储器容积并且在车辆运行期间向空气弹簧724提供阻尼特性。
上述第一、第二、第三、第四、第五和第六优选实施例的悬架系统分别包括经由软管190、290、390、490、690、790流体连接到空气弹簧124、224、324、424、624、724的储器105、205、305、405、605、705，所述软管穿过空气弹簧的顶板143、243、343、443、643、743。应当理解，上述实施例可以利用替代的管道(plumbing)/软管装置500，如图20至图22所示以及下文大体所描述的，软管从活塞142、242、342、442、642、742延伸。
现在转到图20至图22，以附图标记500大体示出了悬架组件514中的用于通过空气弹簧的活塞将外部储器管道连接到空气弹簧的替代软管装置并且将在下文对其进行详细描述。
悬架组件514包括纵向延伸的长形梁518。梁518形成具有一体成型的大体倒U形形状，其具有一对侧壁566和顶板565，该梁的敞口部分大体面朝下。底板567在侧壁566的最下端之间延伸并且通过任何适当的手段例如焊接附接到所述最下端，以便完成梁518的结构。梁518毗邻一个或多个横向构件(未示出)和一对间隔开的纵向延伸的主构件(未示出)中的相应一个并且位于其下方，所述主构件和横向构件形成车辆的框架。更特别地，梁518包括前端522，所述前端具有衬套组件521，所述衬套组件包括本领域众所周知的衬套、枢轴螺栓和垫片，以便于梁枢转连接到悬挂支架(未示出)，所述悬挂支架转而附接到车辆的主构件(未示出)中的相应一个并且从其悬置。梁518还包括后端526，所述后端焊接或以其它方式刚性附接到横向延伸的车桥(未示出)。
悬架组件514还包括空气弹簧524，所述空气弹簧安装在梁的后端526和车辆的主构件(未示出)上并且在梁的后端与该主构件之间延伸。空气弹簧524包括波纹管541和活塞542。波纹管541的顶部部分与波纹管顶板543密封地接合。空气弹簧间隔件571通过紧固件545安装在顶板543上，所述紧固件还用于将空气弹簧524的顶部部分安装到车辆的主构件(未示出)。活塞542为大体圆柱形的并且具有大体平坦的底板546和顶板(未示出)。活塞的底板搁置在梁的后端562上并经由组合螺柱/空气口585附接到梁的后端，所述螺柱/空气口贯穿形成在活塞542的底板546中的开口586延伸。空气通道587形成在内部缓冲器588中并且允许从波纹管541通过缓冲器、活塞542、组合螺柱/空气口585至软管590的流体连通，所述软管附接到组合螺柱/空气口。软管590连接到外部储器，例如上文描述和示出的外部储器。以这种方式，提供替代的管道装置允许空气流经活塞542，而非如上述第一、第二、第三、第四、第五和第六优选实施例的悬架系统中所述的那样流经波纹管顶板。
应当理解，可以修改软管190、290、390、490、590、690的长度和直径，以便优化空气弹簧的阻尼特性。例如，软管190的直径优选介于大约0.25英寸到大约1.00英寸之间，长度优选介于大约0.125英寸至大约4.0英寸之间或者更长。通过改变软管190、290、390、490、590、690、790的直径和/或长度，可以针对特定应用优化或者调整空气弹簧的阻尼特性。
尽管上文已经描述了各个实例，其中，每个实例都具有特定的特征，但是应当理解，一个实例的特定特征不必由这个实例排他地使用。而是，作为那些实例的其它特征中的任意一个的附加或替代，上述和/或在附图中描绘的特征中的任意一个均可以与实例中的任意一个组合。一个实例的特征与另一个实例的特征并不相互排斥。而是，本发明的范围涵盖特征中的任意一个的任何组合。
尽管上述每个实例均包括特征的某一组合，但是应当理解，不必使用实例的所有特征。而是，在同时没有使用任意其它特定特征或多个特征的情况下，可以使用上述特征中的任意一个。
应当理解，在不脱离本发明原理的情况下，可以在各个取向上例如倾斜、倒置、水平、竖直等等并以各种构造中使用在此描述的各个实施例。实施例仅仅作为本发明原理的可用应用的实例进行描述的，其并不局限于这些实施例的任意特定细节。
本说明书中的术语“包括”、“包含”、“具有”、“带有”及类似术语是以非限制意义使用的。例如，如果系统、方法、设备、装置等等描述为“包括”某一特征或元件，则该系统、方法、设备、装置等等可以包括该特征或元件，并且还可以包括其它特征或元件。类似地，术语“包含”理解为是指“包括但不局限于”。
当然，本领域技术人员在仔细考虑本发明的典型实施例的上述描述时将容易理解，可以对特定实施例进行多许多修改、附加、替代、删除和其它变化，并且通过本发明原理可以想到这些变化。例如，公开为单独形成的结构在其它实例中可以一体成型，反之亦然。因此，前述详细描述应当明确地理解为仅仅以阐释和实例的方式给出，本发明的精神和范围仅仅由附带的权利要求及其等同限制。

Claims (11)

1.一种用于重型车辆的悬架系统，所述悬架系统包括：
至少一个空气弹簧；
位于空气弹簧外部的至少一个空气储器，所述外部储器与所述空气弹簧流体连通，用于向空气弹簧提供阻尼特性，所述空气储器结合到所述车辆的部件中，所述部件选自由车桥、悬架组件的梁、滑块箱或车辆框架的主构件、滑块箱或车辆框架的横向构件、空气弹簧间隔件和基本上毗邻所述悬架组件设置的箱构成的组。
2.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器与所述空气弹簧的所述流体连通包括软管，所述软管流体连接到所述外部储器和所述空气弹簧。
3.根据权利要求2所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述软管包括大约0.25英寸和大约1.00英寸的长度以及至少大约0.125英寸的长度。
4.根据权利要求2所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述软管与所述空气弹簧的所述流体连通还包括连接到位于所述空气弹簧的顶板上的紧固件/入口的所述软管。
5.根据权利要求2所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述软管与所述空气弹簧的所述流体连通还包括连接到穿过所述空气弹簧的活塞设置的紧固件/入口的所述软管。
6.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到所述悬架组件的所述梁中，所述梁基本上形成所述外部储器。
7.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到设置在所述悬架组件的所述梁内的箱中。
8.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到所述滑块箱或车辆框架的所述主构件中，所述主构件基本上形成所述外部储器。
9.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到所述滑块箱或车辆框架的所述横向构件中，所述横向构件基本上形成所述外部储器。
10.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到所述空气弹簧间隔件中，所述空气弹簧间隔件基本上位于所述空气弹簧上方并毗邻所述空气弹簧，由此所述空气弹簧间隔件保护所述空气弹簧在所述车辆运行期间不被损坏。
11.根据权利要求1所述的用于重型车辆的悬架系统，其中，所述外部储器结合到毗邻所述悬架组件设置的所述箱中，所述箱毗邻所述悬架组件的所述梁设置。
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