专利名称：带有远距离弹簧的车辆悬梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆悬架，尤其是一种其中的弹簧安装在离车桥较远的地方的车辆悬架。
背景技术：
在大多数常规车辆悬架中，一个或多个弹簧布置在车桥和车架间，以在车轮随路面轮廓运动时衰减作用在车辆上的力。一般，这些弹簧安装在直接构造于车桥桥壳中的或连接于桥壳上的弹簧座中。但是，常规的机械和空气弹簧的尺寸较大，难于为贴近车桥的弹簧提供足够的空间，并且这也增加了悬架设计的难度。另外，弹簧必需离车桥内侧较远。结果，车辆常常缺乏足够的横摆刚度。
因此，需要车辆悬架最小化或消除一个或多个上述缺陷。
发明内容
本发明提供一种车辆悬架，其允许弹簧安装地离车桥较远。
根据本发明的一种车辆悬架包括一第一组件，该组件具有一第一部件的和可伸缩布置地第二部件，以便与第一部件沿一第一轴线相对运动。第一部件可以连接车桥，而第二部件可以连接车架。第一组件定义第一，第二和第三流体腔室。第一组件还包括一阻尼控制装置，控制第一组件的第一和第二腔室间的流体流动。本发明的悬架也包括一第二组件，其具有一第一部件和可伸缩布置地第二部件，以便与第一部件沿一第二轴线相对运动。第二组件定义第二和第二流体腔室，包括一阻尼控制装置，控制第一和第二流体腔室间的流体流动。第二组件的第一流体腔室是恒定尺寸的，并且与第一组件的第三流体腔室流体连通。第二组件的第二流体腔室是变尺寸的。悬架最后包括顶在车辆的一车架上的弹簧，其控制第二组件的第二部件的相应运动。
根据本发明的一车辆悬架与常规悬架相比有了显著的改善。本发明的悬架能使弹簧或悬架的弹簧在离车桥较远处安装。结果，围绕容纳弹簧的轴线的区域需要的间隙较小，由此使设计和悬架系统的包装更容易。本发明的悬架通过使弹簧的反作用点移得更外而也比常规系统提供更大的横摆刚度。尤其是，第一组件可以安装在车桥和车辆纵向车架导轨外的车架间，而不像大多数常规的机械和空气弹簧那样，由于第一组件能在较高工作压力下工作，由此，比常规机械和空气弹簧具有较小直径。本发明的悬架也是有益的，压缩和弹回阻尼力处于第一和第二组件内，悬架将弹簧所需的弹回阻尼与车辆的未装弹簧的部件所需的阻尼分开。
对于本领域技术人员来说，本发明的这些和其它的特征将从下面的详细说明和通过实例的方式所例解的本发明特征的附图而变得更明白。
附图的简短说明
图1装有本发明的车辆悬架的车辆的一部分的前视和局部剖视图。
图2是图1悬架的一个组件的剖视图。
图3是图1悬架的另一组件的剖视图。
最佳实施例说明现在参见附图，其中在不同的附图中相同的参考数字用于指示相同部件，图1图示了车辆10的一部分。车辆10可以包括一重型货车。但是应该理解为在此所说明的发明可以应用于多种车辆。车辆10包括在车辆10的每一侧支撑一个或多个车轮组件14的车桥12，车架16，和本发明的悬架18。
车桥12被设置成支撑车架16于贴近车桥12每个端部的车轮组件14上。车桥12在现有技术中是常规的，可以由常规金属和金属合金如钢制成。车桥12可以锻造或组装的。车桥12沿一纵轴线20延伸。
组件14被设置成支撑车辆10，并且在现有技术中也是常规的。每一组件14可以包括一个或多个轮毂(无图示)，轴承(无图示)和车轮(无图示)，车轮旋转的支撑在轮毂和轴承上。每个组件也可以包括一个或多个安装在车轮上的轮胎22。
车架16为车辆10的车身提供结构支撑。车架16在现有技术中是常规的，并且可以由常规金属和金属合金如钢制成。车架16可以包括一对纵向导轨24，26和一个或多个横梁，如现有技术中常规的横梁28。导轨24，26沿车辆的纵向延伸并象现有技术一样横截面是C形。横梁28在导轨24，26间横向延伸，可以通过焊接或常规紧固方式连接到导轨24，26上。在例解的实施例中，横梁28包括一竖直下降的壁30，其目的如下文所述。
悬架18被设置成连接车轿12和车架16，并且允许车桥12相对车架16运动。根据本发明，悬架18可以包括一第一组件32，一第二组件34，和一弹簧36。如图1所示，在车桥12的每一侧的悬架18可以相同。
现在参见图2，组件32通过车辆10的未装弹簧的部件(即车桥12，车轮组件14等)提供受控的运动阻尼。组件32可以包括部件38，40和一阻尼控制装置42。部件38，40沿轴线44相互可伸缩地布置，轴线垂直于图1所示的地面延伸。部件38，40和阻尼控制装置42一起也可以定义几个流体腔室46，48，50。
部件38在悬架压缩和弹回的过程中控制腔室的尺寸。部件38一壳体52，一活塞54，用于沿一个方向使活塞54加偏压的工具，如气体56，和一安装支架58。
壳体52定义的腔室46内可以是一流体，如液压流体。壳体可以由常规金属和金属合金制成。壳体52可以包括一通常的圆筒壁60，其在第一端由一端壁63封闭。每个端壁62可以与圆筒壁60是一体的，并可以通过如一个或多个焊点连接安装支架58。壳体52的外直径小于部件40的内直径，由此定义腔室48的尺寸。
活塞54提供预定的压力，使流体从腔室46流出，经阻尼控制装置42流入腔室48。活塞54可以由常规金属和金属合金或塑料制成。活塞54的外直径大约等于壳体52的壁60的内直径，并定义一槽64，其中有一O形密封圈66，以防止流体通过活塞54泄露。
气体56在壳体52内向活塞54沿一个方向提供偏压。气体56在现有技术中是常规的，并可以包含氮气或其它的减震器中常规气体。尽管偏压装置包括例解的实施例中的气体56，但应该理解地可以采用其它的向活塞54加偏压的装置，这是不脱离本发明的精神的。例如，可选用一机械弹簧向活塞54加偏压。
安装支架58被设置成使部件38如图1所示的与车辆10的车桥12连接。支架58可以包括一用于安装一紧固件(无图示)如一螺栓或螺钉的孔68，用于将部件38连接到车桥12的相应的安装支架70上。
部件40被设置成收容一流体，如用于衰减未装弹簧部件运动的液压流体。部件40与部件38一起定义腔室48，50，腔室中有流体，如液压流体。部件40可以由常规金属和金属合金制成，并可以包括一通常的圆筒壁72，其一端由端壁74封闭。端壁74可以与圆筒壁72是一体的，并可以定义一用于连接部件40于车辆10车架16上的安装支架(如图1所示)。尤其是，端壁74可以包括一用于安装一紧固件(无图示)如一螺栓或螺钉的孔76，并且通过该孔部件40可以连接到车架16的相应安装支架78上。端壁74也可以包括在其中延伸的流体通道80。参见图1，通道80可以构造成能安放流体导管84一端的连接件82，使组件32，34流体连通。部件40还可以包括密封腔室48的装置。在例解的实施例中，密封装置包括一环形物86和一布置在环形物84径向内槽中的O形密封圈88，该环形物的径向外表面上有多个第一螺纹，以便与壁72的径向内表面上的相应的多个螺纹啮合。密封圈88与部件40壁72的外表面啮合。
阻尼控制装置42被设置成在弹回过程中衰减未装弹簧的部件的运动。装置42可以包括有一壳体90，具有多个流体通道92，和一对平行地布置在通道92内的阀94，96。装置42也可以包括与阀94，96平行的小洞98，和与阀96串联的小洞100，允许流体在腔室46，48间排出，并允许较大的流量控制。
壳体90提供装置42的结构支撑，使腔室46，48流体连通，并且也被用作为一活塞，在悬架18和组件32的压缩过程中使流体流出腔室50。壳体90可以由常规金属和金属合金制成，并可以通过如壳体52，90上的配合螺纹的相互作用，如一个或多个焊点或压配合连接到腔室38的壳体52上。壳体90可以是圆形，外直径大约等于腔室38的内直径。但是，壳体90的一直径减少的部分定义一轴肩102，构造成与部件38的壳体52的壁60啮合。壳体90的径向外表面定义多个槽，槽中可以放置密封件104，106，108。密封件104，106，108啮合部件10的径向内表面，阻止流体在腔室48，50间泄露。
阀94在压缩过程中控制流体从腔室46到腔室48的流量，可以包括一常规的单向阀。在悬架18的压缩过程中，部件38在部件40内向内移动。结果，腔室48的尺寸增加，活塞54使额外的流体经阀94从腔室46流到腔室48。
阀96在弹回过程中控制流体从腔室48到腔室46的流量，并可以包括与小洞100串联的一调节阀。在悬架18弹回过程中，部件38从部件40向外移动。结果，腔室48的尺寸减少，流体压力使流体从腔室48流向腔室46。阀96通过要求腔室间压差达到使流体流动的预定压差而衰减流体的流动。
现在参见图3，组件34被设置成驱动弹簧36，并且通过弹簧36提供受控的运动阻尼。组件34可以包括部件110，112和一阻尼控制装置114。部件110，112沿一轴线116相互可伸缩地布置，该轴线平行于图1所示的地面延伸。但是，应该理解为组件34可以布置在车辆10内的各种位置和方位，而不脱离本发明的精神。组件34可以，例如围绕相对地面垂直延伸的轴线116，允许弹簧36沿垂直方向作用和起反作用。部件110，112定义恒定尺寸的流体腔室118和变尺寸的流体腔室120。
部件110提供在压缩和弹回过程中组件32，34间传递的流体的贮存器。部件110可以由常规金属和金属合金制成，部件110的外表面可以是圆筒形。部件110定义的腔室118中可以有流体如液压流体，并且部件110也可以定义一从腔室118延伸的流体通道122。参见图1，通道122的尺寸能安装流体导管84一端的连接件124，而连接通道122到组件32的部件40内的通道80上。导管84使组件32的腔室50与组件34的腔室118流体连通。导管84的长度可以是变化的，这允许组件34相对组件32处于可变的距离处。再参见图3，部件110贴近部件110的一端还可以定义一闭合的孔径126。如图1所示，孔径126可以构造成安装一紧固件，如用于连接部件110和车辆10车架16的螺栓或螺钉。在例解的实施例中，部件110连接车架16的导轨24。但是，应该理解为部件110可以连接处于多种位置的车架16，这取决于车辆10内的组件34的布置。
部件112被设置成可选择地压缩弹簧36，可以由常规金属和金属合金制成。部件112包括一圆筒基座128和连接基座128的一活塞130(如图1所示)，基座128的内直径的大小能安放腔室110。活塞130可以与基座128是一体的。基座128和活塞130与部件110和阻尼控制装置114一起定义腔室120，腔室中可以有流体，如液压流体。基座128的径向内表面内也定义多个槽，用于安放密封件132，134，136。密封件132，134，136与部件110的径向外表面啮合，阻止流体从腔室120泄露。活塞130驱动弹簧36。在例解的实施例中，弹簧36包括一空气弹簧。但是，应该理解为弹簧36可以包括机械弹簧，因此活塞130的尺寸，形状和构造可以变化。
阻尼控制装置114被设置成在弹簧36的压缩过程中和弹回过程中，衰减悬架18的运动。装置114可以包括一壳体138，具有多个流体通道140和一对平行布置地在通道140内的阀142，144。装置114也可以包括平行于阀142，144的一小洞146，和分别与阀142，144串联的小洞148，150，允许流体在腔室118，120间排出，允许较大的流体流量控制。
壳体138为装置114提供结构支撑，使腔室118和120流体连通。壳体138可以由常规金属和金属合金制成，并通过如壳体138和110上的配合螺纹的相互作用，一个或多个焊点或压配合与部件110连接。壳体138可以是圆形，并且其外直径大约等于部件110端部的内直径，部件110的该端部定义了啮合壳体138的轴肩152。
阀142在悬架18的压缩过程中控制从腔室118到腔室120的流体的流量，可以包括一调节阀。在压缩过程中，流体经导管84从组件32的腔室50进入腔室118。由于腔室118的尺寸是固定的，流体从腔室118流向腔室120。阀142通过要求使腔室118，120间的压差达到允许流体流动的预定压差而衰减流体流动。
阀144在悬架18弹回过程中控制从腔室120到腔室118的流体的流量，也可以包括一调节阀。在弹回过程中，弹簧36使部件112越过部件110(即部件110移入部件112中)。结果，腔室120的尺寸减少，并且流体压力使流体从腔室120流向腔室118。阀144通过要求腔室118，120间的压差达到允许流体流动的预定压差而衰减流体流动。
再参见图1，当轮胎随路面轮廓运动时，弹簧36衰减车架16相对车桥12和车轮组件14的运动。弹簧36在现有技术中是常规的，可以包括一空气弹簧(如例解的实施例)或一机械弹簧。在例解的实施例中，组件34和弹簧36定位为能使弹簧36沿地面的水平轴线116作用或起反作用。结果，弹簧36紧靠车架16的横梁28的竖直下降壁30。但是，由于本发明的悬架允许弹簧36远离车桥12，所以应该理解为组件34和弹簧36可以以多种方式定向(包括沿垂直于地面的方向)。
根据本发明的一悬架相对常规车辆悬架有几个优点。首先，本发明的悬架能使弹簧或悬架的弹簧安装在离车桥远的位置处。结果，对围绕容纳弹簧轴线的区域中要求的间隙较小，从而能较容易地设计和包装悬架系统。其次，本发明的悬架通过更向车外移动弹簧的反作用点而比常规系统提供更大的横摆刚度。尤其是，参照图1，组件32可以在车桥12和车辆的纵向车架导轨24外的车架16间安装，而不像大多数常规的机械和空气弹簧，由于组件32能在一较大的工作压力下工作，由此具有比常规机械和空气弹簧更小的直径。其次，本发明的悬架包含在组件32，34内的压缩和弹回阻尼力，并将弹簧所需的弹回阻尼和车辆10未装弹簧的部件所需的分开。
尽管本发明已特别地图示出，并参照其最佳实施例进行了说明，但对于本领域技术人员可以理解到在不脱离本发明的精神和范围内能作出各种变动和变型。
权利要求
1.一种车辆悬架，包括一第一组件，具有一第一部件；一与第一组件的第一部件相互可伸缩布置的第二部件，以便沿一第一轴线相对运动；和一阻尼控制装置，所述第一组件限定第一，第二和第三流体腔室，所述阻尼控制装置控制所述第一组件的所述第一和所述第二流体腔室间的流体流动；一第二组件，具有一第一部件；一与所述第二组件的所述第一部件相互可伸缩布置的第二部件，以便沿一第二轴线相对运动；和一阻尼控制装置，所述第二组件限定第一和第二流体腔室，并且所述第二组件的所述阻尼控制装置控制控制所述第二组件的所述第一和第二流体腔室间的流体流动，所述第二组件的所述第一流体腔室是恒定尺寸的，并且与所述第一组件的所述第三流体腔室流体连通，所述第二组件的所述第二流体腔室是可变尺寸的；和一弹簧，顶靠在车辆的一车架上，由所述第二组件的所述第二部件的运动进行控制。
2.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述第一部件包括一壳体；一布置在所述壳体内的活塞；和在所述壳体内沿一第一方向向所述活塞加偏压的装置，使流体从所述第一组件的第一腔室流向所述第一组件的所述第二腔室。
3.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的第一部件连接所述车辆的一车桥上。
4.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述第二部件连接于所述车辆的一车架上。
5.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一轴线大致垂直于地面延伸。
6.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述阻尼控制装置包括一第一阀，在弹回过程中调节流体从所述第一组件的第二流体腔室向所述第一组件的所述第一流体腔室的流量。
7.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第二轴线大致平行于地面延伸。
8.根据权利要求1所述的悬架，其特征在于，所述第二组件的所述阻尼控制装置包括一第一阀，在压缩过程中，调节流体从所述第二组件的所述第一流体腔室流向所述第二组件的所述第二流体腔室的流量；一第二阀，在弹回过程中调节流体从所述第二组件的所述第二流体腔室流向所述第二组件的所述第一流体腔室的流量。
9.一种车辆悬架，包括一第一组件，具有一第一部件；一与第一组件的第一部件相互可伸缩布置的第二部件，以便沿一第一轴线相对运动；和一具有一第一阀的阻尼控制装置，所述第一组件限定第一，第二和第三流体腔室，所述第一组件的所述阻尼控制装置的所述第一阀在弹回过程中，调节流体从所述第一组件的所述第二腔室流向所述第一组件的所述第一腔室的流量；一第二组件，具有一第一部件；一与所述第二组件的所述第一部件相互可伸缩布置的第二部件，以便沿一第二轴线相对运动；和一阻尼控制装置，具有一第一阀；和一第二阀，所述第二组件限定第一和第二流体腔室，并且所述第二组件的所述第一流体腔室是恒定尺寸的，并且与所述第一组件的所述第三流体腔室流体连通，所述第二组件的所述第二流体腔室是可变尺寸的，所述第二组件的所述阻尼控制装置的所述第一阀在压缩过程中调节流体从所述第二组件的所述第一流体腔室流向所述第二组件的所述第二流体腔室的流量，并且所述第二组件的所述阻尼控制装置的所述第二阀在弹回过程中调节流体从所述第二组件的所述第二流体腔室流向所述第二组件的所述第一流体腔室的流量；和一弹簧，顶靠在所述车辆的一车架上，由所述第二组件的所述第二部件的运动进行控制。
10.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述第一部件包括一壳体；一布置在所述壳体内的活塞；和在所述壳体内沿一第一方向向所述活塞加偏压的装置，使流体从所述第一组件的第一腔室流向所述第一组件的所述第二腔室。
11.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述第一部件连接到所述车辆的一车桥上。
12.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述所述第一组件的第二部件连接所述车辆的一车架。
13.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第一轴线大致垂直于地面延伸。
14.根据权利要求9所述的悬架，其特征在于，所述第二轴线大致水平于地面延伸。
15.一种车辆悬架，包括一第一组件，具有一第一部件，连接于所述车辆的一车桥；一连接到所述车辆的一车架的第二部件，与所述第一组件的所述第一部件相互可伸缩布置，以便沿一第一轴线相对运动；和一阻尼控制装置，所述第一组件限定第一，第二和第三流体腔室，所述第一组件的所述阻尼控制装置控制所述第一组件的所述第一和第二流体腔室之间流体流动；一第二组件，具有一第一部件；一与所述第二组件的所述第一部件相互可伸缩布置的第二部件，以便沿一第二轴线相对运动；和一阻尼控制装置，所述第二组件限定第一和第二流体腔室，并且第二组件的所述阻尼控制装置控制所述第二组件的所述第一和第二流体腔室间的流体流量，所述第二组件的所述第一流体腔室是恒定尺寸的，并且与所述第一组件的所述第三流体腔室流体连通，所述第二组件的所述第二流体腔室是变尺寸的；和一弹簧，顶在所述车辆的一车架上，由所述第二组件的所述第二部件的运动进行控制。
16.根据权利要求15所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述第一部件包括一壳体；一布置在所述壳体内的活塞；和在所述壳体内沿一第一方向向所述活塞加偏压的装置，使流体从所述第一组件的第一腔室流向所述第一组件的所述第二腔室。
17.根据权利要求15所述的悬架，其特征在于，所述第一轴线大致垂直于地面延伸。
18.根据权利要求15所述的悬架，其特征在于，所述第一组件的所述阻尼控制装置包括一第一阀，在弹回过程中，调节从所述第一组件的所述第二流体腔室到所述第一组件的所述第一流体腔室的流体的流量。
19.根据权利要求15所述的悬架，其特征在于，所述第二轴线大致水平于地面延伸。
20.根据权利要求15所述的悬架，其特征在于，所述第二组件的所述阻尼控制装置包括一第一阀，在压缩过程中调节流体从所述第二组件的所述第一流体腔室流向所述第二组件的所述第二流体腔室的流量；和一第二阀，在弹回过程中调节流体从所述第二组件的所述第二流体腔室流向所述第二腔室的所述第一流体腔室的流量。
全文摘要
提供一种车辆悬架。该悬架包括一安装在车桥和车架间的第一组件，并对车辆的未装弹簧的部件的运动进行阻尼控制。悬架也包括一在车架上的第二组件，并对顶在车架上的一弹簧进行阻尼控制。第一和第二组件是流体连通的。悬架允许弹簧在离车桥较远处安装，并且通过使弹簧的反作用点移于车架导轨外而提高了横摆刚度。
文档编号B60G9/00GK1398733SQ02126188
公开日2003年2月26日 申请日期2002年7月18日 优先权日2001年7月19日
发明者迈克尔·L·泽博尔斯克 申请人:达纳公司