用于车桥/悬架系统的机械止挡件的制作方法
【专利说明】用于车桥/悬架系统的机械止挡件
[0001]相关专利申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年I月17日提交的系列号为N0.61/753，689的美国临时专利申请和2013年3月26日提交的系列号为N0.61/805，364的美国临时专利申请的优先权。
技术领域
[0003]本发明整体涉及用于重载车辆的车桥/悬架系统的领域。更具体地，本发明涉及用于重载车辆的空气悬挂式车桥/悬架系统，其采用空气弹簧以缓冲车辆的行驶。更具体地，本发明涉及用于车桥/悬架系统的机械止挡件，该车桥/悬架系统采用具有阻尼特性的空气弹簧，该机械止挡件是轻量化的，并且在车辆操作期间限制车桥/悬架系统的梁的向下运动，以使得对空气弹簧和车桥/悬架系统的可能的损伤最小化。
【背景技术】
[0004]使用空气悬挂式尾随和引导臂刚性梁型车桥/悬架系统多年来在重载卡车和牵引车-拖车工业中倍受欢迎。尽管这样的车桥/悬架系统可能在结构形式上广为变化，但是通常他们的结构的类似之处在于，每个系统通常都包括一对悬架组件。在某些重载车辆中，悬架组件直接连接到车辆的初级框架。在其它重载车辆中，车辆的初级框架支撑子框架，并且悬架组件直接连接到子框架。对于支撑子框架的那些重载车辆，子框架可以是不可动的或者可以是可动的，可动的子框架常常被称为滑动器箱、滑动器子框架、滑动器底架或次级滑动器框架。为了方便和清楚的目的，本文将以主构件为基准，应当理解，这样的基准是以举例的方式，并且本发明应用于从主构件悬挂的重载车辆的车桥/悬架系统:初级框架、可动子框架和不可动子框架。
[0005]具体地，车桥/悬架系统的每个悬架组件都包括纵向延伸的长形梁。每个梁通常都定位成与形成车辆的框架的一对间隔开的纵向延伸的主构件和一个或多个横向构件中的相应一个相邻并且处于该相应一个的下方。更具体地，每个梁都在其一个端部处枢转地连接到吊架，继而附接到车辆的主构件中的相应一个且从该相应一个悬挂。轴在一对悬架组件的梁之间横向地延伸，并且通常通过某些手段在从每个梁的大致中点到梁的与其枢转连接端部相对的端部所选择的位置处连接到该对悬架组件的梁。与枢转连接端部相对的梁端部也连接到空气弹簧，或其等同形式，继而连接到主构件中相应的一个。高度控制阀安装在主构件或其它支撑结构上，并且操作地连接到梁和空气弹簧，以便维持车辆的行驶高度。制动系统和用于为车辆的车桥/悬架系统提供阻尼的一个或多个吸震器也安装在车桥/悬架系统上。梁可以相对于车辆的前方从枢转连接部向后或向前延伸，从而限定通常被分别称为尾随臂或引导臂车桥/悬架系统的结构。然而，为了本文中所含的说明的目的，应当理解，术语“尾随臂”将涵盖相对于车辆的前端向后或向前延伸的梁。
[0006]重载车辆的车桥/悬架系统用来缓冲行驶、衰减振动、以及稳定车辆。更具体地，当车辆在道路上行进时，其车轮所遇到的道路条件向安装车轮的相应轴施加各种力、载荷和/或应力(在本文中统称为力)，继而向与轴连接且支撑轴的悬架组件施加各种力、载荷和/或应力。为了最小化这些力在车辆操作时对车轮的不利影响，车桥/悬架系统设计成反应和/或吸收这些力中的至少一些。
[0007]这些力包括:竖向力，其在车轮遇到某些道路条件时由车轮的竖向运动引起；纵向力，其由车辆的加速和减速引起；以及侧向载荷和扭转力，其与车辆横向运动相关，例如车辆的转动和变道操纵。为了应对这样完全不同的力，车桥/悬架系统具有不同的结构需求。更具体地，期望车桥/悬架系统相当刚性，以最小化车辆所经历的摇摆量，从而提供本领域中所谓的侧倾稳定性。然而，还期望的是，车桥/悬架系统相对柔性，以帮助缓冲车辆以使其免于竖向冲击，并且提供柔性而使得车桥/悬架系统的各部件抵抗失效，从而增加车桥/悬架系统的耐久性。还期望衰减由这些力导致的振动或震荡。缓冲车辆的行驶以使其免于竖向冲击的车桥/悬架系统的关键部件是空气弹簧，同时吸震器通常为车桥/悬架系统提供阻尼特性。
[0008]车辆可以承载的货物的量受地方、州和/或国家道路和桥梁法律的监管。大多数道路和桥梁法律之后的基本原则是限制车辆能够承载的最大载荷，并且限制各个轴能够支撑的最大载荷。因为吸震器较重，所以这些部件增加了车桥/悬架系统的不期望的重量，并且因此降低了重载车辆能够承载的货物的量。根据所采用的吸震器，它们还增加了车桥/悬架系统的变化复杂程度，这也是不期望的。
[0009]重载空气悬挂式车桥/悬架系统中采用的一对现有技术的吸震器通常都包括圆筒和在圆筒中往复运动的活塞杆，但是也可以使用单个吸震器，并且是本领域中众所周知的。圆筒填充有操作流体，例如气体或油，使得操作流体通过活塞阀进行运动以产生阻尼力，该活塞阀固定到活塞杆的一个端部。
[0010]现有技术吸震器中的每一个都安装在车桥/悬架系统的悬架组件中相应一个的梁与车辆的主构件中相应一个或固定到主构件的其它部件(例如吊架)上并且在车桥/悬架系统的悬架组件中相应一个的梁与车辆的主构件中相应一个或固定到主构件的其它部件(例如吊架)之间延伸。现有技术的吸震器增加了车桥/悬架系统的复杂度和重量。此夕卜，因为现有技术的吸震器为车桥/悬架系统的保养项目，其需要不时进行维护和/或更换，所以它们也增加了车桥/悬架系统的额外维护和/或更换成本。
[0011]现有技术的吸震器在提供了阻尼特性的同时，也限制了车桥/悬架系统的梁的向下运动，从而使得空气弹簧和车桥悬架系统损伤的可能性最小化。例如，当拖车被提升到轨道车上时，现有技术的吸震器限制车桥/悬架系统的梁的向下运动，该向下运动如果不进行限制的话可能导致空气弹簧和车桥/悬架系统损坏。在可选的应用中，当拖车反向时，现有技术的吸震器防止车桥/悬架系统的梁向下过度延伸。在这种情形下，拖车制动器被致动，并且使得车桥/悬架系统向下延伸，这在本领域中称为“反向制动”。在另一个应用中，车桥/悬架系统由于坑洞或其它障碍物而突然下降或向下运动。现有技术的吸震器用作用以限制车桥/悬架系统的梁向下运动的止挡件。车桥/悬架系统的梁的受限的运动使得空气弹簧和车桥/悬架系统损伤的可能性最小化。
[0012]在超重载车辆中，一对链用来增强现有技术的吸震器，以使得由于引起车桥/悬架系统的梁向下运动的情形而导致的对现有技术的吸震器的可能的损伤最小化。现有技术的吸震器和链限制车桥/悬架系统的梁的向下运动，从而使得空气弹簧和车桥/悬架系统可能损伤的可能性最小化。
[0013]某些车桥/悬架系统，例如与本发明相同的受让人Hendrickson美国集团公司拥有的美国专利8，540，222中所述的系统，包括具有阻尼特性的空气弹簧。如该受让人的专利中所述的，可以不需要阻尼吸震器，从而降低了复杂度、节省了成本和重量，以允许重载车辆拖运更多的货物。
[0014]如上所述，不需要现有技术的吸震器可能导致车桥/悬架系统向下运动的问题。更具体地，在车桥/悬架系统的梁由于拖车提升到轨道车上、“反向制动”而向下过度延伸的情况下，和/或在拖车遇到坑洞或其它障碍物的情况下，空气弹簧和/或车桥/悬架系统可能损坏。
[0015]如上所述，在已经消除了吸震器的应用中，本领域中需要机械止挡件来限制车桥/悬架系统的向下运动，以使得空气弹簧和/或车桥/悬架系统的损伤最小化。
[0016]通过提供用于限制车桥/悬架系统向下运动的设备，本发明的用于车桥/悬架系统的机械止挡件解决了与不需要吸震器的现有技术车桥/悬架系统相关的问题。本发明的用于车桥/悬架系统的机械止挡件包括具有多个联结件的链以及处于链的每个端部处的至少一个弹性体衬垫，以大致限制车桥/悬架系统的梁的向下运动，从而使得车辆操作期间空气弹簧和车桥/悬架系统的可能损伤最小化。
【发明内容】
[0017]本发明的目的包括提供用于车桥/悬架系统的机械止挡件，其限制不需要吸震器的车桥/悬架系统的向下运动。
[0018]本发明的另一个在于提供用于车桥/悬架系统的机械止挡件，其大致限制车桥/悬架系统的梁的向下运动，以使得空气弹簧和车桥/悬架系统的可能损伤最小化。
[0019]这些目的和优点通过本发明的机械止挡件来实现，包括用于重载车辆的车桥/悬架系统，重载车辆具有框架和与框架操作性地连接的至少一个悬架组件，车桥/悬架系统包括机械止挡件，机械止挡件具有多个联结件以及第一端部和第二端部，第二端部刚性地附接到悬架组件，并且第一端部刚性地附接到车辆框架，其中第一端部和第二端部控制第一端部和第二端部之间的距离，并且控制多个联结件，以便使机械止挡件获得从大约0.0英寸至大约2.0英寸的运动公差范围。
【附图说明】
[0020]本发明的优选实施例，申请人已经想到的应用该原理的最佳模式的展示，在以下的说明书中陈述，在附图中示出，并且在所附权利要求中具体地且清楚地指出和陈述。
[0021]图1为结合有一对现有技术的空气弹簧的车桥/悬架系统的俯视后部透视图，并且示出了一对吸震器，该对吸震器中每一个都安装在车