一种悬架以及其动载荷补偿液力弹簧的制作方法

专利名称：一种悬架以及其动载荷补偿液力弹簧的制作方法
本申请要求于1998年4月7日递交的美国申请No.60/081,001的优先权。
本申请涉及一种支撑承受快速重量波动(由于制动、转向、加速、拉动一轨道等)的设备和方法。这种支撑在每一瞬间都精确地匹配载荷的重量，并基本可以避免由道路不规则引起的振动和扰动。
如今使用的悬架系统由于必须适应很多工况而使其设计受到影响。乘客和货物的重量变化很大，而且由摇摆、颠簸和横摇等施加的载荷也变化很大。这些影响导致转向和/或制动、在变化的载荷下改变车辆高度以及在变化很大的速度下不改变车辆高度时不稳定。例如，大的搬运车、光滑的跑车很难进入或退出，并且带有升高的底盘的大承载容量的卡车会很难接近抬高的窗户或自动柜员机。
已经研究了许多设计来消除常规悬架的问题和缺点。其中有些建议使用复杂的传感器和控制单元(如1991年8月6日授予Okuyama等人的美国专利No.5,037,128)。还有一些需要联合使用液压、气动以及电子装置来减轻所述的影响(如1990年6月19日授予Hiwatashi等人的美国专利No.4,934,731)。大多数致力于理想悬架的努力都采用很分散的方式。一些专利致力于在转向、加速或制动时产生的力(1996年10月22日授予Lin等人的美国专利No.5,566,970,1995年3月28日授予Sahm的美国专利No.5,401,053以及1986年3月4日授予Klem的美国专利No.4,573,702)。其他专利还致力于跨高控制(1993年6月29日授予Wanner的美国专利No.5,222,759,1989年9月19日授予Smith的美国专利No.4,867,474或1974年8月27日授予Lindblom的美国专利No.3,831,969)。
Citroen在生产车中使用液压-气动悬架，这在

图1A所示的现有技术中示出。图1的液压气动悬架包括一个液压气动弹簧1A10，支撑车辆框架1A17的一部分，而车辆框架支撑部分车辆载荷。
气动弹簧包括一个壳体，由中空圆柱体构成，在一端开口并具有小的限制通道通过一个用来关闭圆柱体另一端的圆盘。圆柱体设计成包含在压力作用下的流体，并在接近与一通道1A35流体连接的封闭端的圆柱体一侧中具有另外的开口。受限制的开口与侧开口提供流体路径，允许加压流体从圆柱体进入或离开。壳体的外径向表面具有一个一体的台阶，为框架件1A17提供一个坐落的支撑面。
框架件1A17为载荷提供支撑，例如车辆(未示出)，其重量由框架件传递到壳体1A16外径向表面的一体的台阶上。
杆1A19安装在并支撑活塞1A21。杆是一个结构件，在活塞1A21和车轮支座1A40之间保持特定的空间关系。活塞1A21在缸体1A16的内孔中滑动，但仍在缸体的孔中保持压力密封配合，以提供缸体1A16和活塞1A21之间的流体密封。
一可变容积腔1A33由活塞1A21和壳体1A16的封闭端之间的壳体中的空间限定。腔1A33的容积可以通过分别将加压流体经过缸体侧的开口或经过受限制的开口压入或释放进腔中而得到增大或减小。腔的容积的变化反映在活塞1A21在壳体1A16中的运动。
通道1A35通过缸体侧的开口流体连接一个阀(未示出)和可变容积腔。阀控制流体进入可变容积腔或从此腔中的流出。流体通过通道1A35的运动改变车轮支座1A40在静止状态下相对壳体1A16以及相对于框架1A17的长度或分离。
车轮支座1A40安装在杆1A19相对于活塞1A21的端部，并构造成安装在一车轮组件上，以相对于地面支撑框架和其载荷。
一种可压缩的气体1A47包含在聚压器1A84中。可压缩气体由一薄膜1A51与聚压器下半部中以及可变容积腔中的操作流体隔离开来。可压缩气体的膨胀和收缩都由流体通过壳体1A16封闭端中的限制开口的运动产生。聚压器1A84为现有技术的悬架的操作提供一种气压弹簧。当车轮组件遇到一个突起时，车轮支座、杆和活塞都向上抵抗载荷向下的力。这样迫使操作流体向上通过限制开口，并挤压可压缩气体。相反，一旦车轮组件位于突起上时，聚压器中的可压缩气体迫使流体流入可变容积腔中，使活塞伸回其原始位置。限制开口1A49使操作流体可以以预定的速度经过聚压器可变容积腔之间。
单向阀1A57限制流体通过限制开口在聚压器和壳体之间流动。
与图1A所示类似的一种液压-气动弹簧已用做汽车悬架很多年了。车辆支撑在框架件1A17上，而框架件又由包含加压液压流体的壳体1A16支撑。加压流体包含在由壳体1A16和活塞1A21限定的可变容积腔1A33中。活塞可以在壳体1A16的孔中滑动，同时保持与壳体孔压力密封配合。加压流体可以通过通道1A35加入或放出可变容积腔，抬高或降低车辆相对于车辆支座1A40的高度。可变容积腔中的流体由活塞1A21支撑，而活塞又由车辆支座通过杆1A19支撑。限制开口1A49允许流体通过单向阀1A57在可变容积腔1A33和聚压器1A84之间流动。流入或流出聚压器1A84的流体移动囊泡1A51，使可压缩气体1A47压缩或膨胀。
现有技术的液力弹簧的操作结合了以下特征气压弹簧(聚压器1A84)，一液压水平控制件(当流体通过通道1A35进入或离开时活塞1A21和杆1A19在壳体1A16中运动)，以及一减振件(限制开口1A49和单向阀1A57阻止车轮支座1A40的竖直运动)。可变容积腔1A33中的流体既在杆1A19的变化延伸部支撑车辆，又在活塞1A21和囊泡1A51之间起一个传输介质的作用，当车轮支座1A40吸收突起时使可压缩气体1A47压缩或膨胀。以此方式框架件1A17的高度得到控制，并且将道路的冲击与此隔离开来。
动载荷补偿弹簧在支撑载荷中起一个“单路”弹簧的作用。动载荷变化(例如加速度、转向或制动)和静载荷变化(无货行驶或拖拽满货)可以由液力弹簧支撑而不会下陷很大。由液力弹簧提供的支撑几乎在每一瞬间与载荷的大小一致，使弹簧可以吸收道路中抬高的突起而显著增大与螺旋弹簧、板簧、或扭簧有关的阻力。
相反，液力弹簧的偏置作用使得倒置液力弹簧可以对静止的设备提供稳定的支撑，同时吸收来自其工作的冲击。图12中示出这样一种设备。本发明提供了一种支撑载荷的方法，其中给予载荷的支撑量在每一瞬间与载荷的大小成正比。支撑方法将吸收直接作用在支撑上的支撑轴向的力。
此支撑方法允许研制当承受转向、加速、制动等产生的力时不压缩但当遇到路面中的抬高的突起时自由压缩的车辆悬架。这种悬架还可以在中速或高速时支承轮胎经过小坑(同时直线行驶)，并且可以迫使轮胎以低速通过小坑(或同时操纵)，以增进车辆的稳定性。
本发明的其他目的、特征和优点将从以下结合附图的详细描述中显而易见。
在附图中图1示出本发明的一个动载荷补偿弹簧；图1A示出现有技术的液压-气动悬架；图2示出第二实施例的动载荷补偿弹簧，构造成一个单缸体，通过调节缸体的长度和/或内压提供等于一动载荷大小的支撑；图3示出一第三实施例的动载荷补偿弹簧，包括一个单缸体，它可以比第二实施例更快地调节其长度和/或内压。它还可以将很少的冲击传递到其支撑的动载荷上；图4示出第四实施例的动载荷补偿弹簧单缸体，具有一排调节缸体延伸的传感器；图4A是图4的一个阀部分的放大图；图4B是沿线4B-4B的剖视图；图5和图6示出本发明第五实施例的动载荷补偿弹簧，其中图5示出高度可调节的控制缸体的剖视图而图6示出一个可转动缸体的剖视图；图6A是图6所示的支撑缸体的阀件的一部分；图6B示出沿图6A中6B-6B线的剖视图；图7示出第五实施例的高度控制；图8和图9示出将图5和图6所示的缸体的操作从一单作用缸转变为双作用缸的电磁铁控制的流体阀的一个实施例；
图10示出图5-7的动载荷补偿弹簧和相应的部件之间的流体相互连接的着体组件；图11示出安装在一车辆上的第五实施例，能够在整个液力弹簧的行程中保持车轮竖向对齐而不论车辆的高度如何；以及图12示出为了支撑重的、振动设备而动载荷补偿弹簧，以及一个单提升缸如何被抓卡和连接以调节几个弹簧缸体。
附图中的各种部件以如下方式标注部件标记的最后两位数字反映部件的功能；(在不同的附图中)具有相同功能的部件具有相同的后两位数。
首位数反映其中部件第一次引用的附图号。
例如，部件284在图2中首次示出(聚压器)，而部件584在图5中首次示出(聚压器)。在相同的附图中具有相同功能的部件具有相同的标记，只是带有后缀“A”或“B”。
尽管结合具体特定的实施例对本发明进行描述，但可以理解只是示例性的而非限定性的，而权利要求的保护范围应理解为在现有技术中尽可能宽。
图1示出一相对于一地基101支撑一动载荷102的动载荷补偿液力弹簧。载荷补偿液力弹簧包括一向一控制器118提供原动力的原动力装置103，控制器从一载荷传感器165接收反映动载荷的输入并借助于原动力装置103响应于传感器输入控制一可调节的支座155。地基101通常是固定的，只承受会引起动载荷惯性状况的不希望的扰动的偶尔运动(例如引起结构扰动或破坏的地震)。或者，地基可以是总是固定的，而动载荷在地基不规则的表面上的运动会导致动载荷惯性状况的不希望的扰动(例如一个机动车在路面上的运动)。
由动载荷补偿弹簧支撑的动载荷102实际上是动态的，要么载荷的质量是变化的(例如乘客、装备或颜料要增加或减少)，载荷的重心在其速度或方向变化时会改变，要么载荷的毛重在外力作用在动载荷上时会改变(风力载荷，地震作用力等)。
原动力装置103提供流体压力，电力和/或其他如控制器118命令所需要而通过调节支座155相对于地基控制动载荷102的这种力。
在操作中，控制器118根据由载荷传感器165连续提供的支撑数据通过可调节的支座155调节动载荷的支撑。控制器118最好确保动载荷102的支撑与动载荷的质量以及如上所述由其重心的运动或由外动载荷引起的任何毛重的变化匹配。
可调节的支座155提供如控制器118所调节的动载荷102的支撑。可以根据所需的动载荷补偿弹簧的操作特性通过改变由可调节的支座产生的提升量和/或通过改变可调节支座的长度改变支撑量。
由可调节支座产生的提升量的变化(以及可调节支座的长度的改变)可以通过改变流体压力、磁吸力/斥力、机械方式等而取得。由可调节支座产生的提升量的变化(以及可调节支座的长度的改变)还可以用于吸收动载荷外的力，例如地震作用力或由动载荷在不规则地基上运动而产生的震动。
载荷传感器165监测动载荷在动载荷补偿弹簧上的全部的力并向控制器118提供信息，以确保由可调节支座提供的支撑精确对抗整个动载荷的力。此信息还能确保可调节支座准确吸收如上所述动载荷以外的力。
动载荷102作用在载荷传感器165上，这样将发生在动载荷中的力与由地基运动和一可调节支座引起的力彼此相对隔离开来。控制器118可得的原动力103如控制器所要求以确保由可调节的支座件提供的支撑等于动载荷的数量级的方式向可调节的支座提供力。控制器118最好确保不论地基101和动载荷彼此相对的运动，在每个瞬间可调节的支座155都可以提供等于或相反于动载荷102数量的力。
这种载荷补偿弹簧的一般设计确保载荷传感器165监测动载荷的数量并将这种载荷信息传递给控制器118。控制器118则将原动力装置103引导至可调节支座件155，确保在地基101上的动载荷的支撑几乎与动载荷在每个瞬间的数量匹配，而不论地基101和动载荷彼此相对的运动如何。
以下这种一般设计的各种实施例包括用于可调节支座和用于载荷传感器的压力密封的可伸缩缸体。通过使用象膝盖一样弯曲或改变一柔性压力密封容器的尺寸的可调节支座或载荷传感器可以体现以上概念。
载荷传感器的替换的实施例可以包括一列能感应载荷数量和可能改变载荷数量的力的起点的压电传感器。此信息可以被输入至一计算装置或与一查询表中的信息对比，确保动载荷的支撑与其每一瞬间的数量匹配，同时可调节的支座吸收那些否则会改变动载荷惯性状态的力。
此外，以下的实施例包括充有压力气体的聚压器；所有其他的通道、阀以及在各个缸体中的空间都充有液压流体。应注意到使用弹簧或其他适当的弹性材料同样可以完成压力聚集。液力弹簧所需的操作性能可以需要在液力弹簧的不同部件内使用其他的流体(压缩液体、非压缩液体、或气体)。
相应地，以下的描述简单地表明在液力弹簧所有的实施例的所有元件中流体的用途。流体密封件在以下的说明书中没有表明；其位置和材料规格根据设计应用的压力和流体类型的工业标准而确定。
在各个实施例中的电动阀、电磁铁和线圈由一个未示出的电力源供能；不同的应用可以最好由低压交流或直流电伺服，或者较好地适应于高压供能。
动载荷补偿弹簧的设计使得通过使流体进入或离开一有源液压系统(而非通过限制开口)以及通过减小聚压器的尺寸(以方便控制流体运动的阀的运动并吸收流体中的高频振动)，可以实现许多优点，包括1．在大量载荷状况的条件下，迅速而准确地补偿下坐力、俯冲力以及摇摆力而不损坏悬架的支撑质量。
2．能够压缩以路面上的升高的突起而不会显著增加与常规弹簧(螺旋弹簧、板簧或扭簧)有关的阻力。
3．可能的话进一步通过在凹坑上“支承”车轮而改进支撑质量一但确保轮轨必须通过凹坑，以保持车辆的稳定性以及转弯、加速和制动性能。这进一步减小了在车辆的结构和坐者上的应力的大小和频率。
4．允许其中轮轨实际上竖直通过悬架的路程的整个范围以及转向连杆与车轮的快速竖直运动隔离开来的悬架设计。
5．在所有速度下自动调节车辆高度和/或允许在慢速下手动控制其高度，而不会损坏上述特征，产生以下优点·通过在各种驾驶工况下提供最优的路面清洁以及允许在轮胎中使用较高的充气压力(或使用半气动轮胎)而改进整体的燃油经济性·改进结构件的对中(缓冲器和侧冲击杆)，即使在如此装备的车辆之间发生碰撞，乘客的安全性也能最大而对任何车辆的损害最小·减少在停泊时否则会引起车体部件前端的损坏·在恶劣的路况下提高驾驶性能·简化进入下悬挂跑车并便于装载或卸载搬运车·便于到达“抬高”设备(银行、快餐店、远端ATM机、邮筒等)而不论“正常的车辆高度”6．根据载荷和驾驶工况对上用车辆提供所有以上特征，并另外使单独的轴可以被提升或降低图2示出图1的动载荷补偿弹簧的一个特定方式一个弹簧缸体255。第二实施例的动载荷补偿弹簧200支撑一个载荷，最好是一个车辆的一部分，载荷由一个框架件217以及一个壳体216支承，壳体216的一端固定安装在框架件的一端上，而其另一端交互安装在一个杆219上，杆219适于安装一个与底面配合的车轮组件。壳体216包括一个中空的圆柱形压力仓，具有一个容接从一活塞221延伸的往复杆219的开口端和一个固定安装在框架件217上的封闭端。
主阀218安装在缸体的内孔上并包括一个具有三个环绕其径向表面的槽道实心圆柱体；一个环形槽道279B环绕圆柱体的中心竖直面，一个环形槽道279A平行并正好位于槽道279B之上，一环形槽道279C平行并刚好位于槽道279B之下。另外，槽道279B由一通道274连接在主阀218的底面上，通道274从主阀的底部轴向向上延伸至中心竖直面，在此转向并径向延伸与槽道279B相遇。主阀在壳体216的孔中在一阀挡块275之上以压力密封配合的方式滑动。
缸体的径向壁具有六个在缸体径向表面上的孔，如下所述将缸体的内孔与缸体外的流体管线相连。最接近缸体封闭端的两个孔与缸体的此端等距，并当主阀218居中时与槽道279A对齐。第二组的两个孔同样与缸体的封闭端等距，但位于第一组孔之下一个预定距离。当主阀218居中时第二组的两个孔与槽道279C对齐。壳体216中最后两个孔定位成当活塞221位于居中位置时会堵住这两个孔。壳体216的封闭端也在其中具有一个孔，以容装一个聚压器填充阀225。壳体216的内孔具有一个接近缸体封闭端的一体的台肩，以限制主阀向上的运动。同样，一体的阀挡块275限制主阀218向下的运动，并当杆219收回壳体316中时起一个活塞221向上行进的挡块的作用。
杆219安装在活塞221上并支撑活塞221。杆最好是一个圆柱体，可以滑入并滑出壳体216，同时保持壳体压力密封。杆在活塞和一车轮支座240之间保持一种特定的空间关系。杆还在最接近活塞的端部具有一个径向通道，形成一个等压通道234的底部。活塞221在缸体216的内孔中滑动，同时保持在缸体的孔中压力密封配合。当活塞处于其居中位置时，活塞的顶边堵塞流体向活塞通道290A的流动，而活塞的底边同时堵塞流体从活塞通道290B的流动。流体从活塞221的顶部通过等压通道234向活塞底部自由流动，等压通道234是一个从活塞顶面至杆219中的径向通道经过活塞的轴向通道，向活塞下的区域打开。
车轮支座240安装在与活塞221相反的杆219的端部上，构造成可以安装在车轮组件上并支撑此基本实施例以及其支撑的载荷。
包括一个加压液压流体腔285和一个压力释放池287的加压流体源203提供原动力，用于移动活塞221和杆219。
一流体释放管线258将弹簧缸体和流体池287流体连接。
一压力进给管259将加压流体腔285和弹簧缸体流体连接。
一主阀弹簧272设置在壳体216的封闭端和主阀218之间。主阀弹簧最好是一个螺旋压缩弹簧。当主阀相对于流体管线258和压力进给管259居中时，弹簧的最大长度等于从壳体216的封闭端内侧至主阀顶部的距离。当主阀从其居中位置向壳体的封闭端移动时，弹簧提供最小量的压力。
一聚压器284由缸体内孔部分限定在缸体封闭端和主阀218顶部之间。聚压器284充有一种压缩气体。聚压器284、主阀弹簧272以及主阀218联合起来起一个载荷传感器的作用，以提供有关由框架217支承的载荷的信息。电动活塞阀控制件292是一个电气开关装置，用以控制一个电动活塞阀294A和一个电动活塞阀294B。活塞阀控制件打开和关闭电动活塞阀294A和294B。
只有当主阀218居中时，电动活塞阀294A才允许流体在活塞通道290A中流动。
同样，只有当主阀218居中时，电动活塞阀294B才允许流体在活塞通道290B中流动。
活塞阀控制件292、活塞阀294A,294B以及流体通道290A和290B起一个控制器的作用，调节加压流体源203和弹簧缸体255之间流体的流动。
在操作中，框架件217向壳体传递动载荷。载荷在聚压器284中压缩流体，向下压主阀218以对活塞之上的流体加压，从而将载荷传递给杆219和车轮支座240。阀挡块275限制主阀向下的行进。主阀弹簧272和聚压器284中的加压流体通过活塞221上的流体抵抗由杆219和活塞221施加的向上的压力而将通道274和槽道279B保持在主阀218中在压力进给管259和流体释放管线258之间居中。当主阀218处于这样一个居中位置时，压力进给管259与槽道279C对齐，使加压流体可以接近电动阀控制件292和位置通道290B。流体释放管线258和位置通道290B连接在流体池287上，并同样当主阀居中时与槽道290A对齐，使加压流体可以离开通道290A和电动阀控制件292。等压通道234使活塞221之上和之下的压力相等。当活塞221在弹簧缸体255中居中时，活塞221的顶边关闭位置通道290A而活塞221的底边关闭位置通道290B。通过一个聚压器填充阀225对聚压器284在开始时填充一种气体。
电动位置阀294A和294B由电动位置阀控制件292操纵，此控制件292在只有通道274在压力进给管259和流体释放管线258之间密封时才打开位置阀294A和位置阀294B。从而位置阀控制件292确保当流体从流体释放管线258通过通道274释放时在位置通道290B中的流体不会从压力进给管259进入，并且当流体通过通道274从压力进给管259进入时位置通道290A中的流体不会离开流体释放管线258。
基本实施例的操作确保优先使用与弹簧缸体255有关的阀件可以保证通过使流体通过通道274和槽道279B要么进入要么离开而使聚压器284中的流体压力几乎与活塞221之上的流体压力匹配。其次优先使用的阀件是通过允许流体通过槽道279C进入位置通道290B或从位置通道290A释放流体至槽道279A而在每次压力调整后使活塞221和杆219恢复至居中位置。
当活塞221上的流体压力等于聚压器284中的压力时，提供给动载荷的支撑等于动载荷的大小。因此通道274和槽道在流体释放管线258和压力进给管259之间居中，而位置阀控制件292打开两个位置阀294A和位置阀294B。如果活塞221不居中，活塞221将堵塞位置通道290A或位置通道290B，而打开的位置通道将要么让流体进入要么释放流体-直到活塞居中并且封闭两个活塞通道。通过等压通道234的流体运动便于活塞221的运动。
增大框架件217上的动载荷的大小会挤压聚压器284中的流体，此流体封闭在主阀218和聚压器填充阀225之间。另外的压力通过主阀218，加压活塞221之上的流体。主阀218由这种另外的压力向下移动到阀挡块275，但允许另外的加压流体从压力进给管259进入槽道279B和通道274，以确保弹簧缸体255内的流体压力等于聚压器内的压力。于是另外的动载荷经过活塞221和杆219至车轮支座240。减小动载荷的大小同样导致减小聚压器284中和活塞221之上的压力，从而导致与动载荷的减小成比例的支撑的减小。动载荷大小的改变传递到车轮支座240上，其中弹簧缸体255具有很小的压缩或膨胀；提供给动载荷的支撑量则在每一瞬间与动载荷的大小相匹配。
相反，一个突起(突然增大向上的力)向上移动车轮支座240，使活塞221之上的流体压力突然增大。压力增大抵抗聚压器284中的加压流体并抵抗主阀弹簧272使主阀218向上。因此通道274将与流体释放管线258对齐，使流体从弹簧缸体255中离开。当流体释放时杆219将收回壳体216中，使车轮能越过突起而不升高动载荷，同时保持支撑等于动载荷的大小。一旦车轮位于突起之上，活塞221之上的流体压力将下降，使聚压器284中的加压流体向下推动主阀218，使通道274与压力进给管259对齐。流体通过通道274的进入将使杆219延伸，使车轮驶下突起背面而不降低动载荷，同时保持支撑等于动载荷的大小。
第三实施例的动载荷补偿弹簧与第二实施例相似，只是在聚压器中加入了一个第二杆319B/活塞321B的组合。框架317和与其相关的载荷连接到杆319B上而不是直接与壳体316相连。
第三实施例的动载荷补偿弹簧包括一个壳体316，壳体316包括一个中空的圆柱形压力仓，具有两个开口端并具有一个在壳体中一体形成的接近上端的聚压器隔板381。缸体的径向壁具有六个在缸体径向表面上的孔，如下所述将缸体的内孔与缸体外的流体管线相连。最接近缸体封闭端的两个孔与缸体的此端等距，并当主阀318居中时与槽道379A对齐。第二组的两个孔同样与缸体的封闭端等距，但位于第一组孔之下一个预定距离。当主阀318居中时第二组的两个孔与槽道379C对齐316中最后两个孔定位成当活塞321A位于居中位置时会堵住这两个孔。壳体316的内孔具有一个接近缸体封闭端的一体的台肩，以限制一个杆319B从壳体316的延伸，同样，一个阀挡块375限制主阀318向下的运动，并限制活塞321A向上的运动。聚压器隔板381限制杆319B收回壳体321A中，并且还限制主阀318向下的行进。
杆319A从壳体316的下开口端延伸并与可滑动地容装在壳体中的活塞321A相连。杆319A安装在并支撑活塞321A。杆319A在活塞和车轮支座340之间保持特定的空间关系。杆还在最接近活塞的端部具有一径向通道，形成一个等压通道的底部。活塞321A在缸体316的内孔的下部中滑动，同时在缸体的孔中保持压力封闭配合。当活塞处于其居中位置时，活塞的顶边堵塞流体向一位置通道的流动，而活塞的底边同时堵塞流体从一位置通道390B的流出。流体从活塞321A的顶部通过等压通道334向活塞的底部自由流动，等压通道是一个经过活塞从其顶部表面至一杆319A中的径向通道的轴向通道，在活塞之下的区域打开。
主阀318包括一个具有两个环绕其径向表面的槽道的实心圆柱体；槽道379A位于一通道374之上，而槽道379C位于通道374之下。通道374从主阀的底面向主阀的上表面向上延伸。另外，通道374径向延伸至中心竖直面的主阀318的径向表面。主阀杆377是主阀的一个一体的部件，并从主阀的上表面通过聚压器隔板381中的一个压力密封口向上延伸。主阀杆在主阀的上表面上不居中，一防止主阀在壳体316的内孔中转动。主阀在阀挡块375之上在壳体316的孔中以压力密封配合的方式滑动。
杆319安装在活塞321B上并由其支撑。此杆是一个圆柱体，通过最接近聚压器隔板的壳体316的端部中的一个压力密封口滑动。杆具有一个从其上表面通过至活塞321B底面的小的轴向通道。此小的轴向通道终止于聚压器填充阀325处。杆的上端直径变小，产生其上安装有框架件317的一个台肩。杆和活塞具有一个紧邻此小轴向通道的通道，从活塞的底面向上延伸一预定的距离，以接纳主阀杆377的竖直运动。一径向通道从此小轴向通道(以及紧邻其的通道)向外延伸至杆319B的外径向表面。
活塞321B在聚压器隔板之上的缸体316内孔中滑动，同时在缸体的孔内保持压力密封配合。活塞具有一个从其下表面至其上表面向上延伸的通道，以承纳主阀杆377的运动，压缩气体在活塞之上和之下的运动，以及允许压缩气体通过此小轴向通道的进入或释放。
安装在与活塞321A相对的杆319A端部的车轮支座340构造成可以安装在揣测轮组件上并支撑此改进的实施例以及其支撑的载荷。
一个包括加压流体腔385和压力释放池387的加压流体源303提供用于移动活塞321A和支座319A的原动力。
一流体释放管线358连接弹簧缸体和流体池387。
一压力进给管359连接压缩流体源385和弹簧缸体355。
一主阀弹簧372设置在聚压器部分381和主阀318之间并最好是一个螺旋压缩弹簧。主阀弹簧372具有一个当主阀居中时等于从聚压器隔板381下表面至主阀顶部距离的最大长度。当主阀从其居中位置向聚压器隔板移动时弹簧提供最小的压力。
聚压器384由位于聚压器隔板381之上的弹簧缸体的内孔限定，把阀杆319B和活塞321B中的轴向和径向通道，但不包括杆319B，不包括活塞321B，也不包括主阀杆377。聚压器充有一种压缩气体。
一电动位置阀控制件392是一种电动开关装置，以控制电动位置阀394A和电动位置阀394B。位置阀控制件打开和关闭电动位置阀394A和394B。
电动位置阀394A只有在主阀318居中时才允许流体在位置通道390A中流动。
同样，电动位置阀394B只有在主阀居中时才允许流体在位置通道390B中流动。
位置阀控制件392、位置阀控制件394A,394B以及流体通道390A和390B起一个控制器的作用，调节流体在加压流体源303和弹簧缸体355之间的流动。
主阀318是从主阀218(图2)进行一些修改而得来的，以使其可以更快地响应活塞321A之上的流体和聚压器384中的流体之间的压力平衡差，这在下面将描述。
聚压器384通过聚压器填充阀325聚压。框架件317将动载荷传递给杆319B和活塞321B。杆319B压缩聚压器384中的气体；压缩气体向下推动主阀杆377。主阀杆377变宽，在其向下通过壳体316中的聚压器隔板381后形成主阀318的主体。主阀弹簧372抵抗活塞321A之上的加压流体向下推动主阀318(以及主阀杆377)。活塞321A之上的加压流体允许通过主阀318中的通道318，对围绕主阀弹簧372的空间加压。
图3所示的液力弹簧的操作与图2所示的液力弹簧相同，只有以下区别。动载荷安装在框架件317上，并对杆319B和活塞321B加载。加载的杆对聚压器384加压，向下压在主阀杆377和主阀318上。作用在主阀318上的向下的压力被作用在等于主阀杆377顶部表面积的主阀318的底面区域上的活塞321A之上的加压流体抵消。主阀318则继续作用使聚压器384中的流体压力等于活塞之上的流体压力。动载荷任何大小的改变都会传递到活塞321A上，杆319A上，并最终传递到车轮支座340上。弹簧缸体355非常小的压缩或膨胀都来自于动载荷中快速或慢速的变化，在每一瞬间给予动载荷的支撑量与动载荷的大小匹配。
相反，一个突起(突然增大向上的力)向上移动车轮支座340，引起活塞321A之上的压力突然增大。此压力增大抵抗聚压器384中的加压流体并抵抗主阀弹簧372向上移动主阀318。因此通道374与流体释放管线358对齐，使流体通过通道374流至流体释放管线358。
但是，当杆319A至壳体316中的收回与主阀杆377通过聚压器隔板381的排出的比例与其各自直径的平方的比例成反比时，主阀318的移动非常快。例如，如果杆319A直径为16mm而主阀杆377的直径为4mm，杆319A收回壳体316中1mm将使主阀杆377在壳体316中向上移动16mm。使用主阀杆377还便于主阀318的运动，因为在聚压器384中的流体的压缩最小。此外，使这种流体压缩最小会使通过聚压器384传递给框架件317和动载荷的冲击最小。
最后，在图3中不需要槽道(相应于图2中的槽道279B)，因为通过在聚压器384中的一个偏心孔延伸主阀杆377可以防止主阀318在壳体316中转动。因此通道374直接与主阀318的径向表面相通。
图4示出一个第四实施例的动载荷补偿弹簧400，基本与第三实施例的动载荷补偿弹簧300相同，只是在主阀418中加入了一个提升阀466，用于更好地响应高频振动。第四实施例还包括一个可变化限制的压力进给管462，由传感器控制，预先根据车辆的操作状况调节在孔中第四实施例的延伸。
第四实施例包括一个弹簧缸体455，通过一个框架件417由安装在车轮架440上的车轮组件将动载荷连接到底面上。
弹簧缸体455包括一个壳体416，壳体416包括一个中空的圆柱形压力仓，具有两个开口端。聚压器隔板481在接近其上端与壳体416成为一体，如下所述。一个孔与流体释放管线458相连。为可变化限制的压力进给管462的第二孔通过一电动阀496与压力进给管459相连。当主阀418居中时，这两个孔在主阀418中分别位于通道474之上和之下。
一组另外的两个孔与聚压器隔板481等距；其中一个孔与位置通道490A的上端相连，而另一个与流体释放旁路468A相连。还有一组两个孔也与聚压器隔板等距；其中一个孔与活塞通道490B的上端相连，而另一个与压力进给管旁路468B相连。壳体416中最后两个孔定位成当其位于居中位置时活塞421A将堵塞这两个孔。这些孔将通道490A和490B与壳体416的内孔流体连通。活塞421A远离居中位置的的运动将打开这些孔以及其相应的或者允许加压流体进入或者离开壳体416的流体通道，并使活塞重新回到居中位置。
壳体416的内孔具有一个位于聚压器隔板之上的一体的台肩，以限制杆419B从壳体416的延伸。也与壳体416的内孔一体的阀挡块475限制主阀418向下的运动，并限制活塞421A向上的运动。聚压器隔板481限制杆419B收回壳体416中，并且还限制主阀418向下的行进。
框架件417安装在杆419B上并适当地连接在要支撑的动载荷上。
主阀418最好包括一个实心圆柱体，具有多个贯穿其的过流通道，其中第一竖直通道474从主阀的底面向上延伸至主阀的上表面。另外，通道474径向延伸至位于中心竖直面的主阀的径向表面。第二竖直通道设置在主阀418中并允许提升阀466在主阀418中进行竖直运动。第二通道还从主阀418的底面向上延伸至主阀的上表面。台肩设置在第二通道的顶部和底部，并设计成可以限制提升阀在其中的运动。第二通道在台肩处变窄，以限制提升阀向上的运动并允许安装提升阀弹簧476。第二通道在提升阀顶部之上进一步变窄，以形成一个允许提升阀杆477的竖直运动的压力密封口，其中杆477通过第二通道延伸。
两个横向通道在竖直通道之间打开；当通道474在可变限制压力进给管462和流体释放管线458之间居中时，阀控制口498正好在通道490B之下对齐。第二横向通道483允许流体在由提升阀弹簧476上端占据的区域和通道474之间流动。
主阀418中的一组两个孔与主阀418的顶面等距。一个孔(位置控制口435A)与连接到位置通道490A上端的壳体416中的孔相对，而另一个孔与当主阀居中时连接到流体释放管线旁路468A的壳体416中的孔相对。
第二组两个孔也与主阀418的顶面等距；其中一个孔(位置控制口435B)与连接到位置通道490B上端的壳体416中的孔相对，而另一个孔与当主阀居中时连接到流体释放管线旁路468A的壳体416中的孔相对。
杆419A安装在并支撑活塞421A。杆是一个圆柱体，可以滑入或滑出壳体416同时保持对壳体的压力密封。杆在活塞和车轮支座之间保持一种特定的空间关系。杆还在最接近活塞的端部具有一个径向通道，形成等压通道434的底部。
活塞421A在缸体416内孔的下部中滑动，同时在缸体的孔中保持压力密封配合。当活塞位于其居中位置时，活塞的顶边堵塞至活塞通道490A的流体的流动，同时活塞的底边堵塞从活塞通道490B的流体的流动。流体从活塞421A的顶部通过聚压器通道434自由流动至活塞的底部，聚压器通道434是一条通过其顶表面至杆419A中的径向通道的通道，打开活塞之下的区域。
杆419B安装在活塞421B上并由其支撑。杆是一个实心圆柱体，通过最接近聚压器隔板481的壳体416中的压力密封开口滑动。杆419B具有一个从其上表面至活塞421B底面的轴向通道。小轴向通道的上端终止于聚压器填充阀425。杆419B的上端直径变小，产生一个安装框架件417的台肩。杆419B和活塞421B具有一个紧邻小轴向通道的通道，从活塞的底面向上延伸一预定距离，以承接提升阀杆477的竖直运动。一径向通道从小轴向通道(以及紧邻其的通道)向外延伸至杆419B的外径向表面。
活塞421B在聚压器隔板之上在缸体416的内孔中滑动，同时在缸体空中保持压力密封配合。活塞具有从其下表面至其上表面向上延伸的一条通道，以承接提升阀杆477的运动、活塞之上和之下的加压气体的运动、以及通过小轴向通道的加压气体的运动。
安装在与活塞421A相对的杆419A端部上的车轮支座440构造成可以安装在车轮组件上并支撑此改进的实施例以及其支撑的载荷。
一个加压流体源403包括一个加压流体腔485和一个流体池487，它们一起提供用于移动活塞421A和支座419A的原动力。
流体释放管线458形成一个从弹簧缸体455至流体池487的管道。
一压力进给管459形成一个从加压液压流体腔485至弹簧缸体455的管道。
提升阀466最好是一个实心缸体，绕其径向表面具有两个环形通道。当提升阀居中时这两个通道与位置控制口435A和位置控制口435B对齐。圆柱形提升阀杆477做为提升阀的一个整体部件从提升阀主体轴向向上伸出。提升阀杆477能通过聚压器隔板中的一个压力密封开口竖直滑动。
一流体释放管线旁路468A提供一条从包含提升阀的主阀竖直通道至流体释放管线458的管道。
同样，压力进给管旁路468B提供一条从包含提升阀的主阀竖直通道至压力进给管459的管道。
提升阀弹簧476最好是一个螺旋压缩弹簧。弹簧对提升阀从其居中位置向上运动产生一个最小的阻力。在此实施例中提升阀应在一主阀弹簧472开始压缩之前完全收缩。
主阀弹簧472最好是一螺旋压缩弹簧。当主阀居中时，此弹簧的最大长度等于从聚压器隔板481的下表面至主阀顶部的距离。当主阀从其居中位置向聚压器隔板移动时，弹簧提供很小量的压力。
一聚压器484由位于聚压器隔板481之上的弹簧缸体内孔部分限定，包括杆419B和活塞421B中的轴向和径向通道，但不包括杆419B，不包括活塞421B以及不包括提升阀杆477。聚压器充有可压缩气体。
电动阀496通过可变化限制的压力进给管462将压力进给管线459与缸体内孔流体连接。基于来自多个传感器的输入，电动阀496允许或可变化地限制流体从压力进给管459向可变化限制的压力进气管462的流动。
第四实施例的动载荷补偿弹簧400的操作对第三实施例的改进在于在主阀418中加入提升阀466，以通过从一压力进给管459分开压力进给管旁路468B以及从流体释放管线458分开流体释放管线旁路468A而进一步加速其运动并优选流体的流动。如下所述，通过调节加压流体，经过可变化的限制压力进给管462，压力进给管旁路使电动阀496和相关的传感器可以控制弹簧缸体455的延伸。
如果提升阀弹簧476和聚压器484作用在提升阀杆477上的组合的向下压力与由加压流体在活塞421A之上施加的作用在一个等于提升阀杆477顶部上的表面积的提升阀466底部的一个区域上的向上的力平衡，主阀418中的通道474在压力进给管459和流体释放管线458之间保持居中。压力进给管459连接在一个加压流体源485上，而流体释放管线458连在一流体池487上。
如果当活塞421A之上的流体压力等于聚压器484内的压力时活塞421A位于通道490A之下，流体可以离开弹簧缸体855。则流体从通道490A经过位置控制口435A并到达环绕提升阀466周边的槽道。然后如果主阀418和提升阀466居中则流体通过主阀418中相应的孔从槽道释放至流体释放旁路468A。同样，如果主阀418和提升阀466居中，流体可以通过一从环绕提升阀466周边的一槽道接收流体的位置控制口435B从压力进给旁路468B进入弹簧缸体455中。流体的进入进一步在位于一通道490B之上的活塞421A上调节，使流体运动可以从位置控制口435B连续通过通道490B，进入活塞421A之下的区域。
在提升阀弹簧476由提升阀466向上的运动压缩后主阀弹簧472开始压缩。如果提升阀在主阀418中降到一居中位置之下，阀控制口498使流体从压力进给管旁路468A通过一个环绕提升阀466外周边的槽道进入通道474中。这种额外的流体辅助性地增加提升阀之下的压力，将提升阀恢复至一居中位置。
参见图3和图4，应注意到图3中的主阀弹簧372在图4中已重新画出并重新标记为472。所有在图3中在主阀弹簧372上画出的元件都重新画出并重新标为4××，而且都与图3中的相同部件具有相同的功能。另外，在图3中在主阀318之下画出的所有元件都重新画出并重新标记为4××，而且都与图3中的相同部件具有相同的功能。因此，在此对这些部件不再赘述。
图4中所示的液力弹簧的操作基本与图3中所示的液力弹簧相同，只是任何动载荷的增加对聚压器484中的气体加压，与提升阀弹簧476一致开始作用在提升阀466上，以向下压在提升阀466上。向下的力被来自活塞421A之上的加压流体向上的力抵消，此向上的力作用在等于提升阀杆477顶部的表面积的提升阀466的底面上。于是提升阀466使得聚压器484中的流体与活塞421A之上的流体压力相等。提升阀的运动减小了流体的运动以及在弹簧缸体455中移动的物质的量，而且还在液力弹簧吸收突起时减小聚压器484中的压力改变。
如果流体压力变化足够大使得提升阀466到达其行程末端，提升阀466将抵抗主阀弹簧472向上移动主阀418或向阀挡块475向下移动主阀418。分别通过通道474释放流体或使流体进入。从弹簧缸体455释放流体或允许流体进入使得提升阀466两端的压力相等，并使提升阀返回居中位置。任何动载荷大小的变化都传递到活塞421A上、杆419A上、并最后以此方式到达车轮支座440。如果提升阀由于某种原因在主阀中离开其居中位置，加压流体将从压力进给旁路468B通过阀控制器498进入通道474，大大增加活塞421A之上活塞的压力，并将提升阀升至其居中位置。
提升阀466优先允许流体从弹簧缸体455进入或离开而不需要高速位置阀(如图3中所示的394A和394B)或其相关的位置阀控制件392(图3)。车轮相对于动载荷的任何初始竖直运动(以及杆419A和活塞421A的运动)将在开始时由提升阀466的快速竖直运动补偿，阻塞位置通道490A和490B中任何的流体运动。此阻塞将在流体从通道474进入或释放之前进行，这对调节提升阀466之下的流体压力以使它们与提升阀杆477匹配是必须的。一旦流体压力相等了，提升阀466返回在主阀418中的一居中位置，阻塞流体进一步流过通道474，并使流体可以重新通过位置控制口435A至位置通道490A或通过位置控制口435B至位置通道490B，使活塞421A返回居中位置。
将流体释放管线458和压力进给管459(分别)分隔成流体释放管线旁路468A和压力进给管旁路468B还使得弹簧缸体455有条件地延伸和收缩。电动阀496根据来自加速度、制动、转弯以及速度传感器的输入以如下方式限制流体通过可变化限制的压力进给管462从压力进给管459流至弹簧缸体455如果车辆停止(车轮在一凹坑上)，活塞421A之上的流体压力将下降，而聚压器484中的加压流体将对提升阀466和主阀418施压使它们降到其最低位置，打开至压力进给管459的通道。速度传感器将指示阀496已打开，使流体可以通过可变化限制的压力进给管462进入弹簧缸体455中，使车轮支座440伸入凹坑中。
如果车辆在中速至高速运动(加速度和转弯最小地在一相对直线方向中)，而车轮越过一凹坑，聚压器484将同样迫使提升阀466和主阀418下降，打开至压力进给管459的通道474。各个传感器将关闭阀496，防止弹簧缸体455通过凹坑延伸或走过。车轮将穿过凹坑“支承”并不用费力地在远侧重新行驶。
如果车辆以低速运动，或驾驶(加速、制动、或转弯)，而且车轮经过一个凹坑，各个传感器可以部分限制流体流过阀496，使车轮可以通过凹坑，根据预定的设计标准提供额外的稳定性。
应注意到以上的传感器可以根据设计标准而改变，例如，一种四轮驱动车辆可以包括一种反映是否某个特定的车轮与传动系统相配接的传感器。液力弹簧的所需的额外的特性可以使得必须在流体释放管线458和壳体416之间设计一种类似的阀(以及合适的传感器)，以便可以控制杆419B收回壳体416中。
图2给出了一个液力弹簧的基本实施例，在图中得到改进而在图4中进一步改进。但是对优选实施例的描述和操作不适用于进一步修饰以前的实施例。优选实施例中的部件数量与前面图中的部件数一致，但对下面的优选实施例的描述和操作重新进行。
图5-10示出结合了一提升缸565(图5)的动载荷补偿弹簧655(图6)的第五实施例。提升缸565调节动载荷102(图10)相对于地基101(图10)的相对位置。设置一位置阀704(图7)控制提升缸565。除了进行高度调节外，提升缸565还起一个传感器的作用，向弹簧缸体655发送表示动载荷变化的输入信号。弹簧缸体655利用此输入相对于地基控制动载荷。
提升缸565包括一个壳体516，壳体516由一个中空的圆柱形压力舱组成，具有一个封闭端和一个开口端。缸体直径在封闭端最大；此较大直径段向上延伸至刚好超过一通道529，在此其直径减小形成一个活塞521的压力密封孔。缸体的直径另外还在超出通道531处减小，形成一个压力密封开口，使杆519可以滑入或滑出缸体。
壳体在其外表面上具有七个孔；两个孔(软挡块520和软挡块530)连接在通道534两端并限定活塞521的行进。另外两个孔分别与通道531和529流体连接。还有一组两个孔(软挡块536)正好位于主阀561下边缘之上，如果主阀已由一预载聚压器524向上移动，这两个孔允许大气压力的空气进入框架挡块567和主阀561之间的区域。壳体径向表面中的最后一个孔591通过一个电动阀596连在可变化限制的压力进给管562上。壳体在封闭端上还有一个孔，可以安装聚压器填充阀，这样便于可压缩空气进入或离开预载聚压器524。
壳体下段的内部径向表面具有两个一体的台阶。一个台阶紧位于孔537之下，通过电动阀596与可变化限制的压力进给管562连接。此台阶限制框架挡块567向上的行进。另一个台阶(阀挡块575)紧位于与通道529对齐的孔之下；此台阶限止主阀561向上的运动。
框架件517安装在杆519上并可滑动地容装在壳体516上。框架件517可以适当地连接在将由此实施例支撑的动载荷上。
杆519通过壳体端部中的压力密封开口滑入和滑出壳体516。杆具有一个从杆的上表面延伸至杆的底面的小轴向通道，此轴向通道进一步延伸进活塞521中。此通道的上端终止在聚压器填充阀525处，这样便于可压缩气体进入或离开聚压器584中。杆的上端直径减小，产生一个其上安装框架件517的台肩。杆的下端连在一活塞521上。
活塞装配在壳体516中的一压力密封孔中，并能在软挡块530和软挡块520之间移动。活塞具有一较大直径的孔，此孔从活塞底面向上延伸一预定距离；大轴向孔的上表面与小轴向孔连通并与杆519中的小轴向孔邻近。聚压器活塞527在大轴向孔中竖直滑动，并保持与大轴向孔压力密封。大轴向孔上表面之下和聚压器活塞之上的活塞521中的区域是聚压器584，包含一种可压缩气体。
如果等压通道534中的流体压力超过预定限度，过载减压阀522从等压通道534向流体减压管564释放流体；为此可以使用常规的减压阀。
聚压器端盖523将聚压器活塞527保持在活塞521的孔中，并最好是环形的，以便于流体流入和流出活塞521，同时限制聚压器活塞527的向下的行进。
预载聚压器524包含可压缩气体并在主阀561的底面(具有一个预定的表面积)上施加压力，如果活塞521之下的流体压力低于一预定限度使主阀向上移动。可压缩气体还在框架挡块567的底面上施加压力。主阀561和框架挡块567的组合的向下的力在当活塞521之下流体压力提高时将挤压预载聚压器。
一压力调节通道526形成一个管道，将提升缸体565的内压与弹簧缸体655中的提升阀端盖678连通，确保两个缸体的内压保持基本相等。
一软挡块旁路528起一个单向阀的作用，允许流体从等压通道534流至通道529(便于杆519从壳体516延伸)，但不允许流体反向流动。对此可使用常规的单向阀。
一软挡块旁路532起一个单向阀的作用，允许流体从等压通道534流向通道530(便于杆519从壳体516抽回)，但不允许流体反向流动。对此可使用常规的单向阀。
等压通道534形成一个管道，通过提升电磁铁537允许流体从活塞521之上的区域流向活塞之下的区域。此管道还允许流体从通道535流入或流出，以便可以控制杆519从壳体516的延伸，并且如果等压通道中的流体压力超过预定限度时通过流体减压管564释放流体。
提升电磁铁组件537最好是一电液阀，使提升缸565可以从一单作用缸转变为一双作用缸。做为一单作用缸，杆519只有在动载荷的影响下在收回到缸体中。其转变为双作用缸使杆可以抵抗载荷的阻力被压入缸体中。以下描述提升电磁铁的部件。
提升电磁铁包括一个形成一管道的通道538，如果由预载聚压器524向上压迫使通道563与通道538对齐，则可以通过电动阀596使流体从一可变化限制压力管562进入壳体516下端。
主阀561是一实心圆柱体，与壳体516的下部内孔压力密封配合。主阀的底部具有一减小的直径并在框架挡块567中压力密封滑动配合。应注意到具有减小直径的主阀部分最好不是轴向的；主阀561的下段的不对中可以防止其在框架挡块中的转动。主阀561的底面与预载聚压器524中的压缩气体接触，而其上表面与提升缸565中的加压流体接触。通过减小主阀561底部直径而产生的台肩紧靠在框架挡块567的上表面上。如果预载聚压器524向上移动主阀561，主阀台肩和框架挡块567上表面之间的间隙会变宽，便于周围空气通过软挡块536进入。同样，当由主阀561之上的流体压力产生的向下的力超过主阀561底面之下的压缩气体的压力时，间隙将会闭合，通过软挡块536排出空气。当台肩的边闭合软挡块536时，留在间隙中的空气受到压缩，减缓其复原到其紧靠框架挡块的位置。通道563从主阀561的上表面延伸到至主阀561底面的一预定距离处，在此转向并径向延伸至主阀下段的径向表面。
加压流体由连在压力进给管659上的可变化限制的压力进给管562供给框架挡块567、通道591、538以及563。
流体减压管564是一条从提升缸565至流体减压管658的管道。
框架挡块567是一圆柱体，在壳体516的下段中的一压力密封孔中滑动。框架挡块具有一个在中心竖直面环绕其径向表面的槽道。槽道便于流体通过电动阀596和通道591从可变化限制的压力进给管562流至通道538，而不论框架挡块在壳体516孔中的角位置如何。槽道的横截面的矩形槽道的底部表面通常与壳体516一体并紧位于通道591之下的一个台阶接触；此台阶限制框架挡块567向上的运动。框架挡块567具有一个从其下表面延伸至其上表面的通道。此通道使主阀561的小直径下段可以竖直滑动，同时保持与通道的压力密封关系。通道538通过框架挡块537径向延伸，从槽道的内径向表延伸至框架挡块的内孔，与通道563径向对齐。
基于来自许多传感器的输入信号，电动阀596允许或可变化地限制流体通过可变化限制的压力进给管562流至壳体516内部。图5所示的传感器监测其上安装有弹簧缸体的车辆的加速度、制动、转弯及速度，并与图4所示的传感器基本相同。
下面详细描述弹簧缸体，弹簧缸体655包括一个弹簧壳体616，由一个中空圆柱形压力舱组成，具有一个封闭端和一个开口端。缸体的直径在封闭端最大；此较大直径部分向下延伸刚好超过等压通道634的上端，在此其直径减小形成一个转向套筒648的压力密封孔。通过减小直径而产生的台肩限制主阀618向下的运动。壳体616的内孔从台肩向下略减小一预定距离，形成一个其上安装转向套筒的较小的台肩。缸体的直径还在超出等压通道634时减小，形成一个压力密封开口，允许转向套筒648在壳体孔中转向。
壳体616在其径向表面中具有六个孔；一个孔连接到一流体减压管658上而第二个孔连接到压力进给管659上。当主阀居中时，这两个孔分别位于主阀618中的通道674之上和之下。壳体616中的第三孔允许流体通过壳体从一压力进给管旁路668流至主阀618中的一细长孔688中。另外两个孔将等压通道634的上端和下端连至壳体616内部。壳体中的这六个孔在活塞621底部之下将通道631连至壳体616内部。
壳体616的封闭端具有一个一体的圆柱形延伸部，以容接提升阀666的压力密封竖直运动，并允许流体在压力调节通道526和提升阀端盖678之间连通。壳体616的封闭端盖还具有一个伸入主阀618之上的空间中一预定距离的圆柱形延伸部。圆柱形延伸部逐渐变细成为一钝端，并具有一个从钝端伸入圆柱形延伸部一预定距离的小轴向通道，然后转向并径向延伸至圆柱形延伸部的表面。此小轴向通道(软挡块636)减慢并阻挡主阀618向壳体616封闭端的运动。
主阀618包括一个实心圆柱体，具有以下通道。第一竖直通道674从主阀底面向上延伸至主阀上表面。另外，通道674在中心竖直面径向延伸至主阀618的径向表面。
主阀中的一第二竖直通道承装提升阀666并允许提升阀666在主阀中的竖直运动。还向上从主阀的底面延伸至主阀的上表面，但在提升阀所定运动的顶部和底部提供一个台肩，以限制提升阀的运动。第二通道的上段允许安装一提升阀弹簧676，并形成允许提升阀677竖直运动的压力密封开口。
两个横向通道从包含提升阀的通道打开。只要主阀618居中或位于居中位置之上，一细长开口688完全与壳体616中的一个孔对齐并与其相连的压力进给管旁路668对齐。
如果提升阀在其行程的底部位于主阀底部的台肩之上，第二开口686向通道674打开并完全与环绕提升阀666的一槽道620对齐。
另外，主阀618具有一个从通道674的径向部分延伸至主阀618上表面的通道，并具有一个从通道674的径向部分延伸至主阀618下表面的通道。这些通道在最接近通道674处相对较窄，然后向外倾略变宽。这些通道在刚好到达主阀上、下表面之前再次变宽。一软挡块旁路638A和一软挡块旁路638B安装在这些通道中，每个挡块旁路都包括一实心球，由一个螺旋压缩弹簧顶靠在外倾通道过渡处，弹簧本身由在主阀表面上安装在主阀上的一个环保持到位。
主阀弹簧672最好是一螺旋压缩弹簧。当主阀居中时，弹簧的最大长度等于从壳体616的封闭端盖下表面至主阀顶部的距离。当主阀已从其居中位置向壳体封闭端盖移动时，弹簧提供最小量的压力。
杆619最好是一个整体圆柱体，但具有几个功能部件。杆619的上端是一个窄圆柱形延伸部，在活塞621的顶边之上延伸一预定距离。圆柱形延伸部逐渐变细成为一钝端，并具有一个从钝端伸入圆柱形延伸部一预定距离的小轴向通道，然后转向并径向延伸至圆柱形延伸部的表面。此小通道(软挡块620)减慢并阻挡杆向主阀618的运动。
紧位于活塞621之上和之下的杆部与转向套筒648的内孔几乎具有相同的直径，但不与转向套筒的内孔保持压力密封关系。相反，这些杆部在其中具有竖槽，与转向套筒中的竖槽对应。活塞之上的转向套筒中的槽和杆部包括一个上止推轴承滚道641，而活塞之下的转向套筒中的槽以及杆部包括一个下止推轴承滚道643。上止推轴承642由上止推轴承滚道中的球形轴承构成，而下止推轴承644由下止推轴承滚道中的球形轴承构成。上止推轴承由一保持架654保持到位，保持架654在活塞621之上在杆619上的槽的上端安装在杆619上。
在上止推轴承滚道和下止推轴承滚道之间，活塞621在转向套筒648的压力密封内孔中竖直滑动。
位于下止推轴承644之下的杆部具有一个减小的直径，并通过转向套筒底部中的压力密封开口延伸，而转向套筒本身通过壳体616底部中的压力密封开口延伸。以此方式，杆619可以在转向套筒648的孔中竖直移动，而且转向套筒648可以在壳体616的孔中径向移动。
杆619(及其各种部件)从而将由活塞621之上的流体施加的载荷传递到车轮支座640上，车轮支座连接在杆619的下端。
软挡块旁路632起一个单向阀的作用，允许流体从等向通道634流向通道631。如果活塞621的下边堵塞所有通过软挡块630的流体流动，这将便于杆619收回到壳体616中。软挡块旁路632不允许流体反向流动。对此可使用常规的单向阀。
等压通道634提供了一条管道，通过提升电磁铁637使活塞621之上的流体压力与活塞之下的流体压力均等。
提升电磁铁组件637最好是一电液阀，使提升缸655可以从一单作用缸转变为双作用缸。做为一单作用缸，杆619只在动载荷的影响下才收回到缸体中。其转变为双作用缸迫使杆可以抵抗来自载荷的阻力进入缸体中。以下描述提升电磁铁的部件。
车轮支座640安装到与活塞621相对的杆619的端部，构造成安装在车轮组件上并支撑此最佳实施例及其支撑的动载荷。
转向套筒648是一个中空圆柱体，使杆519和活塞521可以在其内孔中自由(竖直)移动，并且其本身在壳体516的内孔中自由转动。活塞521总是与转向套筒的内孔保持压力密封关系，并且转向套筒同样总是与壳体内孔保持压力密封关系。转向套筒的内孔如上所述开有槽，形成外部各一半的上和下止推轴承滚道。两个槽道656环绕转向套筒的外径向表面，与通道631和软挡块630竖直对齐，不论杆的角位置如何均确保流体流动。一环形转向套筒保持杆652安装在壳体616上，并保持转向套筒向下靠在壳体616的小开口端上。转向套筒的底部通过壳体616延伸，并在壳体之下安装在转向连杆650上。
一加压流体源603包括一加压液压流体腔605和一流体池607，它们共同提供用于移动活塞621和支座619的原动力。
流体减压管658形成一条从弹簧缸体至流体池607的管道。
压力进给管659形成一条从一加压流体源至弹簧缸体的管道。
一下压力闭合件660在压力进给管659中的压力降到预定水平之下时关闭向弹簧缸体和提升缸的流体流动。此机构通常是一个闭合阀，只有在由流体压力施加在阀体上的力超过由一弹簧施加在阀体上的力时才打开。
提升阀666是一实心圆柱体，具有环绕其径向表面的通道670。如果提升阀座落在其行程底部，通道完全与细长开口688和第二开口686对齐。一个圆柱形提升阀杆677以提升阀主体做为提升阀的一部分轴向向上延伸。提升阀杆可以通过壳体616的封闭端中的一个压力密封开口竖直滑动。提升阀杆是中空的，并允许安装两个小弹簧和两个球680。在提升阀杆677一侧的小开口调节在由提升阀弹簧676占据的区域和由主阀弹簧672占据的区域之间流体的通过，起一个软挡块(以及软挡块旁路)的作用，以控制提升阀在其行程任一端的运动。
提升阀弹簧676最好是一个螺旋压缩弹簧。弹簧对提升阀从其居中位置向上的运动提供最小的阻力。在主阀弹簧开始在此实施例中压缩之前，提升阀弹簧应完全收缩。
压力进给管旁路668是一条从压力进给管659至弹簧缸体655的管道。
参见图7-10，活塞控制组件704包括一驱动电机705，此电机最好是一小的可反转的电动机，可以手动或自动操纵以转动蜗轮707，使位置头708沿蜗轮的加工螺纹直线移动。驱动电机安装在动载荷102上。
一位置臂杆709在一端固定在位置阀710上，并由一使位置头可以相对于位置杆转动的整体连接件安装在位置头上。整体连接件通过一槽安装在位置臂杆中，并当位置臂杆由位置头的运动从水平位置移动时沿槽滑动。
位置阀710是一个圆形阀体，在其左侧具有一个宽开口而在其右侧具有一个窄开口。当位置臂杆水平时，宽开口与可变化限制的压力进给管562和流体释放管564密封开来。窄开口总是向通道535打开。烟囱形开口(在左侧宽而在右侧窄)是一位置进给管711。位置阀基于位置臂杆的角度在壳体712中的一圆形开口中转动。如果位置臂杆降到水平之下(表示壳体516和动载荷102彼此在竖直方向更接近)，位置进给管将向可变化限制的压力进给管562打开，允许流体进入通道535并拉长提升缸565。相反，如果位置臂杆升到水平之上(表示壳体516和动载荷102竖向分离)，位置进给管将向流体释放管564打开，从通道535释放流体并缩短提升缸565。
壳体712包含一个圆形开口，其中位置阀710可自由转动。如上所述从可变化限制的压力进给管562流动的流体和向流体释放管564流动的流体可接近圆形开口。邻近圆形开口的壳体712中的一个通道确保位置进给管711的窄开口总是与通道535连通。壳体712安装在提升缸的部件壳体516上。
图5是提升缸565的剖视图，它既在变化的缸体延伸部上支撑一动载荷，又向弹簧缸体655(图6)提供压力调节信号。动载荷由框架件517支撑，框架件517安装在杆519的端部上，在其相对端具有活塞521。杆519具有一轴向通道，终止于在聚压器填充阀525接近框架件517处，并终止于接近活塞521的聚压器584处。杆519通过一在壳体516顶部的压力密封件伸入壳体516中，在活塞521处变宽，以与壳体516形成一个压力密封件。活塞521包含一个大轴向孔，其中聚压器活塞527滑动，与大轴向孔保持压力密封。聚压器活塞527的上表面、聚压器活塞之上的大轴向孔部分、轴向通道以及聚压器填充阀限定聚压器584的可变容积。
聚压器活塞527由聚压器端盖523安装在大轴向孔中，使聚压器活塞527可以在预定限度内在大轴向孔中竖直滑动。聚压器端盖523中的大中心开口使流体可以通过端盖，以便于聚压器活塞527的运动。
加载的杆519对聚压器584中的流体加压，通过聚压器活塞527对提升缸565中的流体加压。从提升缸565释放的加压流体使杆519可以收回壳体516中。相反，被压入提升缸565中的加压流体使杆519从壳体516延伸，升高由框架件517支撑的载荷。
当杆519接近一完全收回位置时活塞521的底边关闭软挡块520。当杆519在已完全收回后要延伸时，来自位置阀704(图7)的加压流体允许通过通道535进入软挡块旁路528，从而通过通道529(超过软挡块520)以开始杆519从壳体516的延伸。通道529还连接控制弹簧缸体655(图6)内压的压力调节通道526。
同样，当杆519接近一完全延伸位置时活塞521的顶边关闭软挡块。当杆519在已完全伸出后要收回时，位置阀704(图7)从通道535释放流体，使软挡块旁路532可以允许流体通过通道531(超过软挡块530)，以开始杆519收回到壳体516中。
等压通道534使必要的引起杆519延伸或收回的流体量最小；唯一需要来自加压流体源603的流体用于从壳体516延伸杆519。需要用于这种延伸的加压流体量等于杆移出壳体516的体积。提升电磁铁537安装在等压通道534中，以便于迫使杆519收回到壳体516。
壳体516以如下方式由壳体616(图6)支撑；施加到框架件517上的重量通过杆519、聚压器584以及聚压器活塞527传递，对填充提升缸体565的流体加压，所述流体的压力与动载荷的大小成正比变化，并由压力调节通道526与弹簧缸体655(图6)连通。通过必要时从压力进给管659(图6)提供加压流体或向流体释放管658(图6)释放流体，主阀618(图6)使弹簧缸体655(图6)中的流体压力与提升缸565中的流体压力平衡。保持弹簧缸体655(图6)中的流体压力和提升缸565之间的平衡提供了在每一瞬间通过杆619(图6)和车轮支座640(图6)的支撑等于动载荷。
壳体516和壳体616(图6)可以直接彼此连接(如图11所示)，或可以以另一种方式彼此连接(例如，如图12所示的一种流体/结构连杆)。
应注意到杆519不象通常那样从壳体516延伸或收回。它在两种情况下收回到壳体516中。首先，如果弹簧缸体655(图6)已完全收回吸收一个严重的突起，冲击会直接从杆619通过软挡块620和软挡块636传递给壳体616。当壳体616支撑壳体516时，冲击会通过支座移至壳体516，对填充提升缸565的流体加压。流体压力的增大会克服过载减压阀522的阻力，使流体通过流体释放管564离开到达一流体池(未示出)。
其次，如果处置阀704(图7)表示杆519应收回以形成提升缸565正确的长度，流体则通过通道535并通过位置阀释放至流体池687。
同样，应注意到杆519在两种情况下从提升缸的壳体516延伸。首先，如果由预载聚压器524施加的压力超过填充提升缸565的流体压力，主阀561将向框架件517移动，使通道563与通道583对齐(通过框架挡块567)并与可变化限制的压力进给管562对齐。通道562和可变化限制的压力进给管562的对齐将使另外的流体从可变化限制的压力进给管562进入提升缸565内部，使杆519从壳体516延伸。可变化限制的压力进给管562连接在一个加压流体源685上；通过可变化限制的压力进给管562的流速由电动阀596控制，电动阀596连接在提供动载荷补偿液力弹簧所需的操纵特性的传感器上。
在此优选实施例中，加压流体源605是一个聚压器，其本身由一流体泵加压，两者都具有预定的容量和操纵特性。
其次，如果位置阀704(图7)表示杆519应延伸以形成提升缸565的正确长度，流体将被允许通过通道535进入提升缸565内部，使杆从壳体516延伸。
提升缸565包括软挡块536，当其离开框架件517时它可以减慢并限止主阀561的行进。如果主阀561已向框架件移动，软挡块536允许框架挡块567和主阀561之间的空气进入。相反，当主阀561由填充提升缸565的流体压力向预载聚压器524向回压时，少量的空气将留在并压缩在主阀和框架挡块之间，减慢并阻止主阀的运动。主阀561向框架件517的运动由阀挡块575限制。
弹簧缸体655中的流体压力(以及其提供的支撑量)由压力调节通道526中的压力控制，而通道526中的压力每一瞬间与施加在提升缸565(图5)上的动载荷成正比。
车轮支座640安装在壳体616之外的杆619的端部上。杆619可以通过在活塞621上应用或释放压力而从壳体616延伸或收回到壳体616中，活塞621位于上止推轴承642和下止推轴承644之间。
杆619在活塞621和上止推轴承642之上延伸，在此向软挡块620逐渐变小，当其接近主阀618时软挡块减慢并阻止杆619的收回。软挡块636减慢和阻止主阀618向与车轮支座640相对的壳体616端部的运动。主阀618中的软挡块旁路638A提供流体超过软挡块636，并且软挡块旁路638B(也位于主阀618中)提供流体超过软挡块620。此流体的进入分别启动主阀618离开壳体616向车轮支座640的运动以及杆619离开主阀618的运动。
同样，当杆619接近完全延伸位置时，活塞621的底边关闭软挡块630(位于一下止推轴承滚道643的槽道之间)。一旦杆619到达一完全延伸位置，任何加压流体额外的流入使得活塞621之上的压力快速上升。此额外的压力使提升阀666提升到主阀618中其轴向通道的顶部并使主阀同其本身居中，关闭压力进给管旁路668和压力进给管659。流体通过软挡块旁路632并通过通道631(超过软挡块630)的流入使杆619开始收回到壳体616中。
等压通道634使需要为了杆619的延伸从连在一加压流体源603上的压力进给管659的流体量最小；唯一需要的加压流体等于移出壳体616的杆的体积。提升电磁铁637安装在等压通道634上，以便于杆619收回壳体616中。
弹簧缸体655还具有一个转向套筒648，提供一个其中杆619和活塞621可以竖直滑动的孔，而且套筒648本身可以自由地在壳体616的孔中转动。最接近车轮支座640的转向套筒648的端部安装在转向连杆650上。由转向连杆650施加在转向套筒648上的力矩通过上止推轴承642和下止推轴承644传递到杆619上，然后通过杆619传递到车轮支座640上。转向套筒保持件652安装在最接近主阀618的转向套筒648的端部。
上止推轴承滚道641将上止推轴承642保持在杆619(活塞621之上)和转向套筒648之间。上止推轴承642由连接在杆619上的保持架654安装在上止推轴承滚道641之上。同样下止推轴承滚道643将下止推轴承644保持在杆619(活塞621之下)和转向套筒648之间。
软挡块630和软挡块旁路631的流体通道终止于与环绕转向套筒648的外周面的槽道656相对的壳体616的内表面处。槽道656便于流体流动，同时使转向套筒648和杆619可以响应于由转向连杆650施加的力矩自由转动。
连接在一加压流体源685上的压力进给管以及连接在流体池687上的流体释放管658都在压力进给管659中的压力低于一预设值时由低压关闭件660关闭。可变化限制压力进给管562和流体释放管564也都受低压关闭件660的影响。
压力调节通道526将加压流体从提升缸565(图5)导向提升阀端盖678，必要时移动主阀618以确保弹簧缸体655中的压力与提升缸565(图5)中的压力匹配。
参见图6A，其中详细示出主阀618。
主阀618包含轴向操作的提升阀666。压力进给管旁路将加压流体从压力进给管659导向壳体616中的开口。当主阀618中的通道674在压力进给管659和流体释放管658之间居中时，主阀618一侧中的细长开口688使加压流体可以通过所述壳体616中的开口进入提升阀666。提升阀弹簧676向下推提升阀666，使环绕提升阀666外周面的槽道670与主阀618中的第二开口686对齐。然后加压流体经过第二开口686，对活塞621之上的区域加压。应注意到主阀618中的通道674由主阀弹簧672保持在这样一个居中位置，除非弹簧缸体655中的压力变化推动主阀618偏离中心。
压力调节通道526(图5和图6)中的压力控制弹簧缸体655中的压力；弹簧缸体655中过度的压力移动主阀618离开车轮支座640，通过通道674和流体释放管658将压力从弹簧缸体655释放到流体池687。相反，小于压力调节通道526中的压力的弹簧缸体655中的压力(图5和图6)使主阀618向车轮支座640移动，允许加压流体通过主阀618中的通道674从压力通道659进入弹簧缸体655。
提升阀杆677通过一个离车轮支座640(图6)最远的壳体616端部上的压力密封开口延伸。提升阀杆677是中空的，允许安装两个小弹簧以及两个球形单向阀680，以起控制提升阀666的运动的软挡块(及其旁路)的作用。由提升阀端盖678移动的流体使活塞521(图5)移动最小。
图5-10公开的悬架对动载荷提供支撑，其中动载荷或者由于静载荷条件(乘客、货物、燃料等)的变化缓慢波动，或者由于动载荷条件(加速度、转向、风力、拖拽轨道等)的变化而快速波动。悬置的载荷与突起和小坑隔离开，使得不能由常规弹簧悬架复制。
包含动载荷补偿弹簧的悬架的操纵由提升缸和弹簧缸体的相互作用控制，并具有多种操作模式。
1．作为压力控制件的提升缸(图5)的操作连接到框架件517上的动载荷的支撑取决于由包含在提升缸565中的加压流体提供的活塞521和杆519的支撑。流体压力中很小的波动使聚压器活塞527振动并由聚压器584吸收。提升缸565内的压力与施加在框架件517上的动载荷的变化成正比。加压流体包含在压力调节通道526中，并可以做为在弹簧缸体655(图6)处的一个压力信号。对提升缸565的进一步解释请见以下第3部分对弹簧缸体655(图6)的解释之后。
2．在变化的载荷条件下弹簧缸体(图6)的操作主阀618包含在弹簧缸体655中，以确保弹簧缸体655中的流体内压几乎与提升缸体(图5)的流体内压相等。而其本身与动载荷的大小成正比波动。主阀618的任何运动由提升阀666在其行程的任一端的运动引起。提升阀端盖678和提升阀666底部上的相等面积的区域分别承受提升缸565(图5)和弹簧缸体655的内压。
如果动载荷在提升缸565(图5)上增大，压力调节通道526中的流体压力将增大，在提升阀端盖678上施加额外的压力，向车轮支座640推提升阀666，并增大弹簧缸体655的流体内压。由提升阀666的运动和加压流体从压力进给管旁路668的进入移动的流体引起压力增大。如果提升阀666到达其行程终端并向车轮支座640移动主阀618，使加压流体通过通道674从压力进给管659进入，则还会额外引起压力增大。增大的压力提供了与动载荷的增大成正比的支撑的增大。
同样，如果动载荷减小，压力调节通道526中的流体压力将在提升阀端盖678上施加较小的压力，使得活塞521之上的流体压力迫使提升阀666离开车轮支座640，减小弹簧缸体655的流体内压。由提升阀666的运动移动的流体会引起压力下降。如果提升阀666到达其行程终端并移动主阀618离开车轮支座640，从通道674向流体释放管658释放加压流体，则会额外引起压力减小。这种减小的压力提供了与动载荷中的减小成正比的支撑的减小。
在任一种情况下，动载荷的波动即时并准确反映在车轮支座640上。响应于波动的动载荷条件动载荷补偿弹簧起一个杆的作用(既不压缩也不延伸)。当由加速度、操纵等施加的静载荷和动态力变化时，动载荷补偿弹簧可以阻止下垂、颠簸或摇摆。
3．操纵弹簧缸体(图6)经过突起和凹坑。
但是，如果车轮组件遇到路面中的一个突起或小坑时，弹簧缸体655的操纵有很大的不同。
如果车轮组件遇到路面中的小突起时，车轮支座640将移向壳体616，当杆619收回壳体616中时增大活塞621之上的压力。增大的流体压力将抵抗压力调节通道526中的流体压力向上推提升阀，并使某些流体通过等压通道634和提升电磁铁637从活塞621之上的区域移向活塞621之下的区域。提升阀杆677的行程与杆619行程的比与其直径的平方成反比。如果杆619具有16mm的直径，而提升阀杆677具有4mm的直径，则杆619每行进1mm，提升阀666将移动16mm。同样，提升阀杆677的行程与杆519(图5)的行程比与其直径的平方成反比。杆619每次很小的移动会引起提升阀666中槽道670的快速关闭，这会使通道526中的流体移动很小。大多数这种较小的流体移动会由聚压器584(图5)吸收，进一步减小冲击通过杆519(图5)向框架件517(图5)的传递。聚压器584(图5)以此方式滤掉高频流体噪声。
中等以及较大的突起迫使提升阀666到达其行程的顶端，关闭第二开口686。而提升阀666另外向上的运动使主阀618向上移动，通过通道674向连接在流体池上的流体释放管658释放活塞621之上过度的压力。只要车轮组件开始在突起背面降下，弹簧缸体655中的流体内压则下降，而主阀弹簧672将主阀618推回压力进给管659和流体释放管658之间的一个居中位置。应注意到如果通道674位于压力进给管659之上，压力进给管旁路668完全与主阀618中的细长开口688对齐。提升阀弹簧676向下推提升阀666至其位于主阀618底部的位置上，打开压力进给管旁路668和细长开口688至槽道670，槽道则与第二开口686对齐。这使得来自压力进给管旁路668的加压流体进入活塞621之上的区域，并迫使杆619从壳体616延伸。另外，如果提升阀666继续在其行程终端向下移动，会使主阀618向车轮支座640移动，打开通道674至压力进给管659。当杆619完全延伸时，活塞621的底边关闭软挡块630，防止从活塞621之下的区域进一步释放任何流体。接下来活塞621之上的流体的进入将在主阀618中向上推动提升阀666，并使主阀618中的通道674在流体释放管658和压力进给管659之间居中，防止流体进一步从压力进给管659或从压力进给旁路668进入弹簧缸体655。弹簧缸体655中的内压由此而稳定，几乎在任何瞬间等于提升缸565(图5)中的内压。提升阀666的竖直运动由两个小弹簧和两个球形单向阀680在提升阀行程的任一端得到控制，弹簧和单向阀在提升阀的行程的任一端起软挡块的作用。
弹簧缸体655中的任何由道路中突起引起的额外的内压通过主阀618排出，使弹簧缸体655必要时收回，而不会显著增大与常规气压悬架、螺旋线圈弹簧悬架、板簧悬架或扭簧有关的阻力。
如果在慢速行驶或操纵时车轮组件遇到道路中的凹坑，弹簧缸体655和提升缸565中的流体内压均下降。当由聚压器524施加的力超过由提升缸565内的流体施加的力，主阀561向框架件517移动，使通道563与通道538和可变化限制的压力进给管562对齐。这种对齐根据用于调节电动阀596的转向、制动、加速度以及速度传感器使流体可以通过可变化限制的压力进给管562进入提升缸565中，使流体以预定的速度进入提升缸565中。于是迫使提升缸延伸，使车轮组件通过凹坑并增进车辆的稳定性。如上所述弹簧缸体655吸收车轮组件的随后的冲击，其中凹坑的远侧就好象是一个突起。
如果在快速行驶(以很小的加速或减速在一相对直线中)时车轮组件遇到道路中的凹坑，如上所述弹簧缸体655和提升缸565中的流体内压都下降。当由预载聚压器524施加的力超过由提升缸565内加压流体施加的力时，如上所述主阀561也向框架件517移动，使通道563与通道538以及可变化限制的压力进给管562对齐。此对齐根据用于调节电动阀596的转向、制动、加速度以及速度传感器使流体可以通过可变化限制的压力进给管562进入提升缸565中，要么使流体缓慢进入提升缸565中要么安全关闭阀。提升缸565的长度保持不变，而车轮组件横过凹坑支承，重新进行凹坑远侧上的行进而不会冲击凹坑的远侧。
电动阀596的操作可以根据液力弹簧所需的操作特性由不同于上述类型的传感器控制；例如，一种四轮驱动车可以包括一个反映是否某个车轮与传动系统相接合的传感器。同样，液力弹簧的操作特性可以要求由适当的传感器同样控制过载减压阀522，可以同样控制杆519收回到壳体565中。
4．转向中弹簧缸体(图6)的操作。
弹簧缸体655可以在壳体616和杆619之间设有转向套筒648。转向套筒保持件652限制转向套筒648进行任何竖向运动。保持架654同样将上止推轴承642保持在上止推轴承滚道641中。下止推轴承644(包含在下止推轴承滚道643中)以及上止推轴承642使杆619可以无阻力地竖直运动，但确保由转向连杆650向转向套筒648施加的力矩传递给杆619，并由此传递给车轮支座640。应注意到同样可以使用键槽和键、或通过在转动套筒和杆之间使用花键连接而将力矩从转向套筒传递给杆。以此方式，转向连杆650与车轮支座640的竖直运动分离开，同时可以准确控制车轮支座。上止推轴承642和下止推轴承644还向杆619提供很大的支撑，抵抗由否则会对活塞621横向加载和对弹簧缸体655密封的转向、制动、加速等施加在杆619上的横向力。两个环绕转向套筒648外周面的槽道使流体可以通过套筒流动而不论其角位置如何。
5．做为高频过滤器的聚压器584(图5)的操作。
提升阀端盖678的快速小运动引起其上的流体中产生高频“噪声”。此流体噪声经过通道526进入活塞521之下的提升阀565中。此噪声使聚压器活塞527振动，此振动由聚压器584过滤掉；活塞527的运动由聚压器端盖523限制。没有被聚压器584吸收的流体运动使杆519在提升缸565中竖直运动。但由于提升阀端盖678的面积基本小于杆519的横截面，此运动将最小。应注意到在此实施例中聚压器584的尺寸应做成便于过滤到流体中的高频噪声并便于提升阀666的运动；过度的容量会导致聚压器584起一个气压弹簧的作用而不是高频过滤器。还可以考虑改变聚压器584的实施例，如下所述·对通道提供柔性壁，或·在提升缸565和弹簧缸体655外提供一聚压器，或者·用气体或可压缩流体填充提升缸565，或·如图11所示，基于液力弹簧所需的操作特性在弹簧缸体655中提供另一个聚压器。聚压器填充阀525允许在此实施例中对聚压器584和预载聚压器524填充。
6．在极端恶劣的地形上弹簧缸体(图6)的操作。
当在相对平滑的道路上操作时，通过使几个向下的力(主阀弹簧672和提升阀端盖678上的流体压力)的组合与弹簧缸体655中的加压流体向上的力平衡而保持主阀618处于一个居中位置。以此方式弹簧缸体保持完全延伸。
提升阀666由作用在提升阀端盖678上的压力调节通道526中的加压流体施加的力向下推动，并由提升阀弹簧676额外向下推。应注意到在此实施例中作用在提升阀弹簧676上的压力必须小于作用在主阀弹簧672上的压力。如果提升阀666向下压在主阀618底部上，流体可以被允许在活塞621之上从与压力进给管旁路668对齐的细长开口688通过第二开口686和槽道670。另外，如果向下的力继续在其行程终端向下推动提升阀666，主阀618将被向下推动，使流体从压力进给管659通过通道674进入。这迫使杆619从壳体616延伸，直到活塞621的下边关闭软挡块630。流体进一步进入弹簧缸体655增大弹簧缸体内流体的压力，在主阀618内向上推动提升阀666，并使通道674在主阀618中在压力进给管659和流体释放管658之间居中。如上所述这样防止任何流体进一步进入弹簧缸体655中。当杆619接近完全延伸时软挡块630减慢并阻止杆619的延伸，而软挡块旁路632允许在软挡块630之后通过通道631使加压流体进入，以开始将杆619收回壳体616中。
如果地形很恶劣时，弹簧缸体可以完全收缩。道路中大的抬高的突出会使弹簧缸体655内的流体压力突然升高，将提升阀666移至其行程顶部。然后提升阀继续向上移动，使主阀618离开车轮支座640并使通道674向流体释放管658打开。流体从弹簧缸体655的释放可以使杆619收回到弹簧缸体655中，吸收大的抬高的突起。当杆619完全收回到弹簧缸体655中时，软挡块620和636分别减缓和阻止杆619和主阀618的运动。
在完全收缩后，弹簧缸体655开始以下述方式延伸压力进给管旁路668与细长开口688底部对齐，同时主阀618位于其行程顶端。当流体压力在活塞621之上下降时(即车轮支座640越过大突起)，压力调节通道526中的流体压力向下推动提升阀666，使槽道670与细长开口688和第二开口686对齐。压力进给管旁路668、细长开口688、槽道670以及第二开口686的对齐使流体可以在软挡块620和636之后通过通道674和软挡块旁路638A和638B进入，开始杆619的延伸并重新使主阀618居中。
一旦缸体以此方式完全收回，动载荷补偿弹簧可以进一步收缩，如以下第7部分所示。
7．经过极端地形条件时提升缸(图5)的操作。
如果提升缸565中的流体压力超过一预定限度，通过从一过载减压阀522经过流体释放管564向流体池687释放流体可以收缩提升缸565。如果大突起的高度超过弹簧缸体655中的可以有的行程，则会产生这样一种过大的流体压力。应注意到提升缸565中任何杆519的运动将使一些流体通过等压通道534和提升电磁铁537从活塞521之上的区域移至活塞521之下的区域。
图5示出了软挡块520和530，它们在杆519完全收回或到达完全延伸位置时分别减慢和阻止杆519的运动。软挡块旁路528使流体可以通过软挡块520之后的通道529进入，以开始杆519从壳体516的延伸。软挡块旁路532使流体通过软挡块530之后的通道531进入，以开始杆519收回到壳体516中。当主阀561抵抗软挡块567接近其完全收回位置时，主阀561的运动也由软挡块536减慢和阻止。如果弹簧缸体和提升缸完全收缩而不吸收大突起，软挡块520之下的流体压力将显著增加，使框架挡块567和主阀561挤压预载聚压器524。
此外，提升缸565包括使提升缸565在某种情况下延伸的预载聚压器524。如果车辆的车轮停泊在一个凹坑上，弹簧缸体655(图6)和提升缸565中的流体内压力都下降。由预载聚压器524施加的力将超过由提升缸565内加压流体施加的力，尽管主阀561向上的运动由阀挡块575限定仍迫使主阀561向上。如以上第3部分(弹簧缸体经过突起和凹坑的操作)中所述，通过使通道563与通道538和通道591以及与可变化限制的压力进给管562对齐此运动使流体可以进入。加压流体的进入使提升缸565可以延伸，迫使车轮组件进入凹坑中，确保车辆的稳定性。
可变化限制的压力进给管562可以限制驾驶状况(速度、转向位置、加速度或减速度等)以上述方式提供额外的稳定性。在提供这种额外的稳定性的同时，可以通过允许加压流体经过电动阀596进入而操纵，迫使提升缸565以一预定的速度延伸(根据驾驶状况)，从而使车轮支座640(图6)经过凹坑和小洼地。弹簧缸体用凹坑的远侧吸收车轮支座640(图6)的冲击，就好象如上所述道路中的一个抬高的突起。应注意到此优选实施例允许一部分动载荷补偿弹簧(提升缸565)减慢并阻止其延伸，而另一部分(弹簧缸体655)开始同时收缩，改进液力弹簧整体的收回时间。
如果在快速行驶(在一直线中)时车轮支座640遇到道路中的凹坑时，转向、制动、加速度以及速度传感器可用来调节电动阀596，限制流体通过可变化限制的压力进给管562的流动。提升缸565的长度保持不变，而车轮组件横跨凹坑“支承”，重新经过凹坑的远侧而不会冲击凹坑的远侧。
还应注意到图5示出通道535，使一位置阀704(图7)可以允许流体进入(或释放)，自动或手动控制车辆的高度。需要此机构在此实施例中在上述或者通过过载减压阀522排出流体或者通过可变化限制压力进给管562使流体进入之后，使提升缸565恢复到其正确长度。通过位置阀704(图7)的流体在某种预定条件下由一个位置电磁铁1053(图10)关闭。这种条件可以包括主阀561由预载聚压器524移动、过载减压阀522打开、车辆速度为零、提升电磁铁537和/或提升电磁铁637迫使杆519和/或619收回到其各自的壳体中，或者其它希望的标准。在以下第10部分中讨论提升电磁铁。
8．提升缸(图5)的操作，手动和自动高度调整。
位置阀704使车辆设计者可以通过升高汽车而容易进入小跨距的跑车、降低卡车底座而较容易地装载和卸载、以及通过当车速变化时允许车辆的跨高可以自动调节而改进节油性能。这还可以确保车辆的结构件在发生碰撞时满足要求，促进乘客在可能与汽车发生碰撞时的安全性。
流体通过通道535的进入和释放完成提升缸高度的调节。应注意到此调节可以既用于调节车辆的高度，又可以用于同时调节车辆的边缘。目前，车辆载荷水平系统必须缓慢操纵，以避免与相对于有缓冲载荷的未缓冲负荷的运动相抵触的调节。动载荷补偿弹簧可以以下述方式避免此问题1．缓冲质量和未缓冲质量的相对运动产生在既未由车辆压缩、又未由作用在车辆上的动态力压缩的部件-弹簧缸体655(图6)中。
2．由作用在车辆上的动态力产生的提升缸体565(图5)的压缩限止在聚压器584(图5)或预载聚压器524(图5)的压缩中。此压缩由聚压器的小容量而最小化，并即对由位置阀704(图7)补偿-而不会改变对弹簧缸体655(图6)操作的影响。
改变载荷(通过增加乘客、货物等)或改变车辆的跨高都不会影响由动载荷补偿弹簧提供的驾驶质量。弹簧缸体655(图6)既不会象常规悬架一样收缩以降低车辆，也不会延伸以升高车辆。
供给液力弹簧的液压系统的失效会导致压力进给管659(图6)中的压力减低，这会使低压关闭件660(图6)关闭，使压力进给管659(图6)和流体释放管658(图6)都与液压系统分离开。聚压器584和预载聚压器524可以继续在某些情况下对液力弹簧提供一些柔性。
位置控制件704的操作是简单的；位置头708和壳体712彼此之间任何相对的竖直运动会使位置臂杆709从水平位置移动。竖直运动可以由转动涡轮707并使位置头移动的电动机705引起，或可以当流体在提升缸565中压缩时由壳体516的运动引起。每个运动都转动位置阀710并打开位置进给管711的宽端至可变化限制的压力进给管562或流体释放管564。位置进给管711的窄端总是向通道535打开，而且基于壳体712和位置头708彼此相对的竖直移动或者允许流体进入或者排出流体。这种流体的运动将使壳体712和位置头708回到所需的彼此竖直的相互位置关系中。对提升缸中任何流体的小压缩的补偿可以很快产生而不会影响弹簧缸体的操作，而且自动或手动调节可以对提升缸的高度进行而不会影响弹簧缸体的操作。
辅助功能；提升电磁铁的描述和操作-图8和图9提升电磁铁637(图6)和537(图5)分别在等压通道634(图6)和534(图5)中对流体提供变化的路径。
提升电磁铁537和637功能相似(尽管压力和释放管连接相反以保持功能性)，因此在此一并讨论其部件。
每个提升电磁铁包括一个壳体806(906)，壳体包含一个圆形开口，其中阀体813(913)可以自由转动。壳体有两个口，将流体从等压通道534(634)导向阀体。壳体还有一个将流体从可变化限制的压力进给管562导向阀体的口，以及一个将流体从阀体导向流体释放管564的口。另外，壳体具有一个内通道，如果激励一个弹簧线圈814(914)时确保与等压通道534(634)相连的两个口彼此一致。
阀体813(913)包括一个实心圆柱阀轴，带有两个通过缸体径向表面的通道，尽管通道不与缸体成径向。通道彼此平行，并与缸体中心等距隔开一预定量。一致动杆882(982)连在圆柱形阀轴中心上。
弹簧线圈814(914)是一个电动操纵磁铁，最接近提升电磁铁的壳体806(906)。
提升线圈815(915)是一个电动操纵磁铁，离提升电磁铁的壳体806(906)最远。
电磁铁衔铁839(939)由一个整体连接件连接到致动杆882(982)上，连接件使致动杆可以相对于电磁铁衔铁转动。整体连接件通过致动杆中的一个槽配合，并当致动杆由移入提升线圈中或移入弹簧线圈中的电磁铁衔铁移动时沿槽滑动。如果弹簧线圈受激励，等压通道534(634)将通过提升电磁铁537(637)而邻近。但是如果提升线圈受激励，可变化限制的压力进给管562将连在活塞521(621)的杆侧上，并且流体释放管564将连在活塞的相对侧上，迫使杆收回到壳体中。
提升电磁铁如下操作当弹簧线圈814(图8)受激励时，电磁铁衔铁839(图8)被拉入弹簧线圈814(图8)中，使致动杆882(图8)在壳体806(图8)中顺时针转动阀体813(图8)。等压通道534的上部(图5，提升电磁铁537之上)围绕等压通道534(图5，提升电磁铁537之下)的下部，使等压通道534如以前在提升缸565中所述工作。
或者，当提升线圈815(图8)受到激励时，电磁铁衔铁839(图8)被拉入提升线圈815(图8)中，使致动杆882(图8)在壳体806(图8)中逆时针转动阀体813(图8)可变化限制的压力进给管562(图5)从而连接到等压通道534(图5，提升电磁铁537之上)的上部。流体释放管旁路564(图5)同时围绕等压通道534(图5，提升电磁铁537之下)的下部。这样改变的流体循环迫使杆519(图5)收回壳体516(图5)中。
同样，当弹簧线圈914(图9)受激励时，电磁铁衔铁939(图9)被拉入弹簧线圈914(图9)中，使致动杆982(图9)在壳体906(图9)中顺时针转动阀体913(图9)。可变化限制的压力进给管562(图5)以及流体释放管旁路564(图5)同时终止于位置阀913(图9)，并且等压通道634(图6，提升电磁铁637之上)的上部连在等压通道634(图6，提升电磁铁637之下)的下部，使等压通道634如以前在弹簧缸体655中所述一样工作。
或者，当提升线圈915(图9)受激励时，电磁铁衔铁939(图9)被拉入提升线圈915(图9)中，使致动杆982(图9)在壳体906(图9)中顺时针转动阀体913(图9)。可变化限制的压力进给管562(图5)从而连接在等压通道634(图6，提升电磁铁637之下)的下部。流体释放管旁路564(图5)同时围绕等压通道634(图6，提升电磁铁637之上)的上部。这种变化的流体循环迫使杆619(图6)收回壳体616(图6)中。
对提升线圈815和提升线圈915激励使杆519(图5)和619(图6)收回，并能使小载荷(例如轮胎、车轮以及轴)得到提升。
对弹簧线圈814和弹簧线圈914激励使杆519(图5)可以返回由位置控制件704(图7)指示的位置，并使杆619(图6)可以返回完全延伸的位置。提升缸和弹簧缸体都可以起液力弹簧的作用。
优选实施例图10-12的连接部件。
图12表明动载荷补偿弹簧部件之间的流体相互连接。所有的部件都在以前的图中标出，只是多出一个位置电磁铁1503，用来基于液力弹簧的所需的操作特性防止位置控制件704改变提升缸565的长度。这种条件可以包括主阀561由预载聚压器524移动、打开过载减压阀522、车辆速度为零、提升电磁铁537和/或提升电磁铁637迫使杆519和/或619收回到各自的壳体中等。
除了位置电磁铁1053外，可以在动载荷补偿弹簧中加入其它可选择的部件。一些部件包括一压力调节通道延伸部1073(图10和12)，它是一个从一个提升缸将压力信号传导到几个弹簧缸体的管道。压力调节通道1126(图11)是一个将提升缸565的内压与弹簧缸体655中的提升阀端盖678连通的管道，确保两个缸的内压几乎相等。
在车辆的悬架中，横支座1145(图11)在一车辆结构件的一端上将提升缸的壳体和弹簧缸体固定安装在一起。一环形件安装在结构件的另一端上。环形件沿成为一横向框架支座1146的一部分的杆滑动，防止组装的缸体壳体的水平移动同时使组装的缸体壳体以及动载荷以彼此相对竖直移动。
横向框架支座1146包括一个结构杆，在其端部具有一个锚固件，将其安装在动载荷上。横向框架支座中的杆使横向支座可以竖向移动，同时防止横向支座或组装的缸体壳体的水平运动。
一薄膜聚压器1169(图11)包括一个不透水的薄膜1171，将可压缩气体与其之下的流体分隔开。
在弹簧缸体中提升阀端盖678之上示出的用于薄膜聚压器中的薄膜1171(图11)用于额外的或变化的方法吸收由提升阀端盖678的快速运动引起的流体中的振动。
下面详细描述这些各种部件的用途。图10所示的压力调节通道延伸部1073可以调节来自单独提升缸的其它弹簧缸体的流体内压。提升缸565中的杆的横截面积以及弹簧缸655中的杆的横截面积必须在此实施例中匹配，以确保当动载荷适当支撑时各自的内压相等。图12和图10中所示的用于提升缸565的杆比所示用于弹簧缸体655的厚很多，使得第二弹簧缸体如图12所示可以由单提升缸控制。
应注意到图12所示的实施例反映动载荷补偿弹簧的翻转；提升缸565支撑一结构件1281，而结构件1281又支撑两个弹簧缸体655，两者都提供动载荷102的支撑。由液力弹簧提供的支撑的均匀的偏置特性可以以以下方式支撑较重的固定设备-固定设备(动载荷102)、弹簧缸体以及结构件1281都由提升缸565支撑，并且都对流体内压起作用。位置控制件704保持提升缸所需的长度，而且弹簧缸体吸收通过确保每个弹簧缸体的流体内压几乎在每个瞬间与提升缸的内压一致而在固定设备中产生的任何冲击。图12所示的弹簧缸体的杆的整个横截面积等于提升缸体的横截面积。许多部件由于对这种设备支撑不是必需的而从动载荷补偿弹簧中去除(例如，转向套筒和转向连杆从弹簧缸体中去除，而且预载聚压器和框架挡块从提升缸中去除，等)。
回到图10，应注意到在弹簧缸体和提升缸之间指示出结构连接。这种连接在液力弹簧的此实施例(如图12所示)中是必要的；图10示出的部件只是用于表示流体连接的相互关系。而且还应注意到提升电磁铁537和637只表示出分别与等压通道534和634相连。为了清楚起见在图10中未示出另外的在可变化限制的压力进给管562和流体释放管564(如图8和9中所示)上的连接。
图11表示弹簧缸体655和提升缸565(每个缸体都具有相等的杆尺寸)的直接连接，通过等压通道1126平衡流体内压。薄膜聚压器1169加入到弹簧缸体655上端，以通过薄膜1171提供改进的对高频流体运动的吸收。液力弹簧和动载荷的相对位置由位置控制件704确定和保持。如果位置控制件使提升缸延伸或收缩，动载荷补偿弹簧和动载荷彼此相对的竖直运动由一组在相应的一组横向框架支座1146上竖直滑动的横向支座1145吸收。
图11中所示的优选组合实施例可以研制一种车辆悬架，将弹簧缸体655中的转向连杆与车轮支座的快速竖直运动隔离开来。此优选组合实施例还可以使车轮支座在其整个行进范围中保持完全竖直，并避免需要常规的弹簧、缓冲器、扭杆、框架挡块、上、下控制臂杆、常规水平装置等。
相应地，可以发现许多种车辆可以从动载荷补偿弹簧中受益。液力弹簧还具有另外的优点，即在许多种位置中提供所有上述改进。部件内压的变化是本设计固有的，并可以容纳各种载荷状况。
尽管以上的描述包含许多特定的细节，但它们不应认为是对本发明的限定，而是对本发明优选实施例提供示例。在此范围内可以有各种其它的实施例和改进。
例如，动载荷补偿弹簧可以用于支撑承受来自地震冲击的建筑物。或者，可以通过如图9C所示倒置液力弹簧支撑重的固定设备(压力机等)，以吸收在固定设备中产生的冲击。这种倒置应用表明了由液力弹簧提供的支撑的偏置特性。类似地，液力弹簧可用于水平应用场合，以传递来自一个方向的轴向力而同时吸收来自相反方向的轴向力。
此均匀的“单路”弹簧作用由液力弹簧的作用而增强，以有选择地响应于简单的传感器布置响应其操作环境。
因此本发明的范围由权利要求书及其合法的等同物确定，而不是给出的实例。材料、部件、相互连接、尺寸、形状、方位等可以变化。
尽管示出了特定的实施例，但应理解本发明不限于此，因为本领域技术人员可以根据以上原理进行改动。在不脱离本发明实旨的前提下，合理的变化和改动属于本发明公开的范围内。
权利要求
1．一种在独立于地基的惯性状态相对于地基支撑一动载荷的可调节支座，所述支座包括一壳体，具有中空的内腔以及上端和开口的下端，开口的下端提供进入壳体中空内腔的通道；一活塞，具有一头部和从头部延伸的杆，头部可滑动地容接在壳体的中空内腔中，而杆通过壳体的开口下端延伸并适于可操作地与地基连接；一可滑动地安装在活塞头部之上的壳体中空内腔中的阀，形成相对于壳体的流体密封并将壳体的内腔分成位于阀之上的第一流体腔和阀与活塞头部之间的第二流体腔；其特征在于阀可以从一中间位置向一允许流体进入第二腔的第一位置以及从第二腔排出流体的第二位置滑动，并且第一腔可操纵地连接在动载荷上，这样任何动载荷的变化相应地改变第一腔中的压力，将阀移动至所需的允许流体进入或离开第二腔的第一和第二位置，以平衡第一和第二腔之间的压力，并从壳体延伸或收回杆，基本保持动载荷处于其惯性位置。
2．根据权利要求1所述的可调节支座，其特征在于，第一腔中的流体是可压缩气体。
3．根据权利要求2所述的可调节支座，其特征在于，第二腔中的流体是液体。
4．根据权利要求1所述的可调节支座，其特征在于，还包括一流体供给通道，在壳体中的第一和第二开口之间延伸，其中第一开口对应于阀的轴向位置而第二开口对应于活塞的径向位置；一流体释放通道，在壳体中的第一和第二开口之间延伸，其中第一开口对应于阀的轴向位置而第二开口对应于活塞的径向位置；并且活塞可以从其中活塞关闭供给和释放通道的两个第二开口的中间位置向其中活塞关闭至释放通道的第二开口并打开至供给通道的第二开口的第一位置以及其中活塞关闭至供给通道的第二开口并打开至释放通道的第二开口的第二位置移动，其中当至少阀和活塞之一位于第一位置中时流体只能供给第二腔，并且当阀和活塞位于第二位置时流体从第二腔排出。
5．根据权利要求4所述的可调节支座，其特征在于，阀具有第一和第二轴向间隔开的槽道，当阀位于第一位置时第一槽道适于将供给通道的第一开口与加压流体源流体连接，而当阀位于第二位置时第二槽道适于将释放通道的第一开口与流体池流体连接。
6．根据权利要求1所述的可调节支座，其特征在于，阀还包括一个设置在第一和第二槽道之间的第三槽道以及一个连接第三槽道和第二腔的轴向通道，并且阀位于中间位置第三槽道不与第一或第二通道的第一开口流体相通，当阀向第一位置移动时第三槽道与供给通道的第一开口流体相通，并且当阀向第二位置移动时第三槽道与释放通道的第一开口建立流体相通。
7．根据权利要求4所述的可调节支座，其特征在于，阀还包括一个安装在阀中的提升阀，提升阀可以从其中没有流体流过提升阀的一个中间位置滑动至允许流体从第二腔进入和流出的一个第一位置以及从第一腔释放流体的一第二位置。
8．根据权利要求7所述的可调节支座，其特征在于，壳体包括一第一壳体和一第二壳体，第一壳体包含阀第一活塞和第二腔，第二壳体具有第二活塞和第一腔，而且一个管道在第一和第二壳体之间延伸，将第一腔流体连接起来。
9．根据权利要求8所述的可调节支座，其特征在于，第二活塞头包括一个孔，其中可滑动地安装有聚压器活塞，将第一腔分为一个其中充有可压缩气体的聚压器部和一个与阀流体连通并充有不可压缩流体的流体部，动载荷中的微小变化被可压缩气体响应于聚压器活塞的运动的压缩和膨胀抵消，而动载荷中的大的变化被传递给阀。
10．根据权利要求9所述的可调节支座，其特征在于，还包括一个在接近上端的第二壳体和第一腔之间延伸以均衡第二活塞头部相对侧上的流体的等压通道。
11．根据权利要求1所述的可调节支座，其特征在于，壳体的上端适于固定连接在动载荷上。
12．根据权利要求1所述的可调节支座，其特征在于，还包括一个将阀偏置到中间位置的阀弹簧。
13．一种由在动载荷和地基之间延伸并可操纵地连接在其上的可调节支座在预定的惯性状态支撑可相对于一地基移动的动载荷的方法，此方法包括感应动载荷慢性状态的变化；以及调节可调节支座以抵消动载荷惯性状态的变化，从而保持动载荷处于基本固定的惯性状态。
14．根据权利要求13所述的方法，其特征在于，调节可调节支座的步骤包括调节可调节支座长度的步骤。
15．根据权利要求14所述的方法，其特征在于，可调节支座包括一壳体，具有中空的内腔以及上端和开口的下端，开口的下端提供进入壳体中空内腔的通道；一活塞，具有一头部和从头部延伸的杆，头部可滑动地容接在壳体的中空内腔中，而杆通过壳体的开口下端延伸并适于可操作地与地基连接；一可滑动地安装在活塞头部之上的壳体中空内腔中的阀，形成相对于壳体的流体密封并将壳体的内腔分成位于阀之上的第一流体腔和阀与活塞头部之间的第二流体腔；并且调节可调节支座的步骤包括增加或从第二腔中去除流体以抵消第一腔中压力的变化的步骤。
16．根据权利要求14所述的方法，其特征在于，可调节支座还包括一个第二活塞，具有一个头部和一个从头部延伸的杆，头部可滑动地承接在阀之上的壳体的中空内腔中并相对于壳体形成流体密封，杆通过壳体的上端延伸并适于可操纵地连接在动载荷上，而且调节可调节支座的步骤还包括增大或减少第一腔的容积以改变动载荷的惯性位置的步骤。
17．根据权利要求16所述的方法，其特征在于，改变动载荷的惯性位置的步骤包括以下步骤首先设置至少一个动载荷的操作参数，感应此至少一个操作参数的变化，然后响应于操作参数中的感应到的变化改变惯性位置。
18．根据权利要求17所述的方法，其特征在于，地基是地面而动载荷是带有至少一个与地面配合的车轮组件的车辆，而感应到的操作参数是车辆跨高、速度、加速度、制动和转向中的一个。
19．根据权利要求14所述的方法，其特征在于，调节可调节支座的步骤还包括转动可调节支座。
20．根据权利要求13所述的方法，其特征在于，还包括响应于动载荷的操作状况设置动载荷的惯性状态至一新惯性状态的步骤。
21．根据权利要求20所述的方法，其特征在于，设置动载荷的惯性状态的步骤包括感应动载荷的操作状况的变化并响应于感应到的操作状况调节可调节支座的长度。根据权利要求19所述的方法，其特征在于，设置动载荷的惯性状态的步骤包括感应动载荷的操作状况的变化并响应于感应到的操作状况调节可调节支座的长度。
全文摘要
一种相对于一地基支撑一动载荷、例如相对于路面支撑车辆的设备和方法,通过一液压系统监测载荷的运动并从液压系统加入或取走液压流体以补偿载荷变化。液压系统最好是一个或多个液压缸,具有一连接在载荷上的第一腔和一连接在地基上的第二腔。第一和第二腔由一个阀连接。阀由一个流体池连接在第二腔和一加压流体源上。第一腔感应载荷的变化,而阀从加压流体源向第二腔加入流体,或从第二腔向流体池取走流体,以补偿载荷中的变化,并保持载荷基本相对于地基处于相同的位置。
文档编号F16F9/08GK1302262SQ99806309
公开日2001年7月4日 申请日期1999年4月6日 优先权日1998年4月7日
发明者P·丹尼斯·麦克尼利 申请人:P·丹尼斯·麦克尼利