用于重型车辆的空气弹簧的活塞的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞包括侧壁和中心毂。所述侧壁和中心毂附装到活塞的第一底板。顶板可去除地附装到侧壁的顶部分和中心毂的顶部分。所述中心毂的底部分包括第二底板，所述第二底板相对于第一底板凹陷，用于附装到活塞安装基座，所述活塞安装基座则安装到重型车辆的悬架组件的梁。
【专利说明】用于重型车辆的空气弹簧的活塞
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求享有2011年5月17日提交的美国临时专利申请N0.61/486，857的优先权。
【技术领域】
[0003]本发明总体上涉及用于重型车辆的车桥/悬架系统的领域。更具体地，本发明涉及用于重型车辆的空气悬挂车桥/悬架系统，其利用空气弹簧来缓冲车辆的平顺性。更具体地，本发明涉及一种用于重型车辆空气悬挂车桥/悬架系统的空气弹簧的活塞，在所述重型车辆空气悬挂车桥/悬架系统中空气弹簧上部分由两个部件形成，所述两个部件包括顶板和连续的台阶状侧壁。从连续的台阶状侧壁形成的作为独立部件的顶板，允许更加高效地制造空气弹簧活塞。向下延伸的活塞底板允许增大的活塞体积，所述增大的活塞体积则为空气弹簧提供减小的弹簧刚度和/或较好的阻尼特征。
【背景技术】
[0004]空气悬挂拖曳臂和前导臂刚性梁式车桥/悬架系统的使用已经在重型卡车和牵引拖车工业流行了许多年。虽然这样的车桥/悬架系统可以发现具有广泛变化的结构形式，但是通常车桥/悬架系统的结构的类似之处在于，每个系统都通常包括一对悬架组件。在某些重型车辆中，悬架组件直接连接到车辆的主要框架。在其它重型车辆中，车辆的主要框架支撑副框架，并且悬架组件直接连接到副框架。对于支撑副框架的那些重型车辆而言，副框架可以是不可运动的副框架或可运动的副框架，所述可运动的副框架通常称为滑动器盒、滑动器副框架、滑动器底架或滑动器次框架。为了方便和清晰的目的，将参照主要构件，应理解，这种参照是通过示例的方式，并且本发明应用于从以下主要构件悬挂的重型车辆车桥/悬架系统，所述主要构件是:主要框架的主要构件、可运动的副框架的主要构件和不可运动的副框架的主要构件。
[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细长梁。每个梁都通常设置成在一对间隔开的纵向延伸的主要构件和一个或多个横向构件中的相应的一个构件下方与所述相应的一个构件相邻，所述一个或多个横向构件形成车辆的框架。更具体地，每个梁都在其端部中的一个处枢转地连接到吊架，所述吊架则附装到车辆的主要构件中的相应的一个构件并且从所述相应的一个构件下垂。车桥在一对悬架组件的梁之间横向地延伸，并且通常在从约每个梁的中点至梁的与其枢转连接端部相对的端部的所选位置处通过某些装置连接到一对悬架组件的梁。每个梁的相对的端部还连接到空气弹簧或其等效物，所述空气弹簧或其等效物则连接到主要构件中的相应的一个。高度控制阀安装在吊架或其它支撑结构上，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。还涉及制动系统和用于为车辆车桥/悬架系统提供额外阻尼的一个或多个减震器。梁可以从相对于车辆前部的枢转连接部向前地或向后地延伸，因而分别限定通常称为拖曳臂或前导臂车桥/悬架系统的系统。然而，为了本文所包含的说明的目的，应理解，术语“拖曳臂”将包含相对于车辆的前端部向前或向后延伸的梁。
[0006]重型车辆的车桥/悬架系统用于缓冲平顺性、衰减振动和稳定车辆。更具体地，随着车辆在路上行驶，其车轮遭遇这样的路况，即，所述路况将总体称为力的各种力、载荷和/或应力传给其上安装有车轮的相应的车桥，并且继而传给连接和支撑车桥的悬架组件。为了最小化在车轮操作时车辆上的这些力的不利影响，车桥/悬架系统设计成抵抗和/或吸收这些力中的至少某些。
[0007]这些力包括:竖直力，其通过车轮在遭遇某些路况时的竖直运动所导致；前后力，其通过车辆加速和减速所导致；和侧向载荷和扭转力，其与横向车辆运动相关联，例如，车辆的转向和车道变换操纵。为了解决这样的截然不同的力，车桥/悬架系统具有不同的结构要求。更具体地，期望的是车桥/悬架系统具有相当大的刚度，以便最小化由车辆所经历的摇摆的量，并且因而提供在本【技术领域】中已知为侧倾稳定性的性能。然而，还期望的是车桥/悬架系统具有相对的柔度以帮助缓冲车辆的竖直冲击和提供平顺性，以便使车桥/悬架系统的部件避免故障，由此提高车桥/悬架系统的耐用性。还期望的是衰减由这样的力产生的振动或摆动。用于缓冲车辆的平顺性以防竖直冲击的车桥/悬架系统的关键部件是空气弹簧，而减震器通常为车桥/悬架系统提供额外的阻尼。
[0008]通常在重型空气悬挂车桥/悬架系统中使用的类型的空气弹簧包括三个主要部件:柔性波纹管、波纹管顶板和活塞。波纹管通常由橡胶或其它柔性材料形成，并且与波纹管顶板密封地接合并且也接合到活塞的顶部分。容纳在空气弹簧内的加压空气的体积，或“空气体积”，是确定空气弹簧的弹簧刚度的主要因素。更具体地，该空气体积被容纳在波纹管内，并且在某些情况下，被容纳在空气弹簧的活塞中。空气弹簧的空气体积越大，空气弹簧的弹簧刚度越低。通常在重型车辆工业中更加期望更低的弹簧刚度，这是因为更低的弹簧刚度允许更柔和的车辆平顺性特征。通常，活塞含有空腔，所述空腔与波纹管连通并且通过允许空气在活塞与波纹管体积之间不受限制地连通而增加空气弹簧的空气体积，或者活塞具有大致中空的圆柱形状并且不与波纹管体积连通，由此活塞不用于空气弹簧的空气体积。空气弹簧的空气体积与诸如空气供给罐的空气源流体连通，并且空气弹簧的空气体积还与车辆的高度控制阀流体连通。高度控制阀通过将空气流指引进出车桥/悬架系统的空气弹簧而帮助维持期望的车辆的行驶高度。
[0009]现有技术的空气弹簧活塞通常具有圆柱形的形状，并且包括连续的大致台阶状的侧壁，所述侧壁附装到大致平坦的底板。顶板形成在活塞的顶部处。底板形成有向上延伸的中心毂。中心毂包括底板，所述底板形成有一个或多个中央开口。通过中心毂底板中的开口布置有紧固件，以便在活塞的后端部处将活塞附装到悬架组件的梁。活塞的顶板、侧壁和底板限定具有内部体积的活塞室。活塞的顶板形成有向上延伸的圆形突起，所述圆形突起具有围绕其圆周的唇部或倒钩。倒钩与空气弹簧波纹管的最下面的端部配合以在波纹管与活塞之间形成气密密封。缓冲器附装到缓冲器安装板，所述缓冲器安装板则通过紧固件安装在活塞顶板上。缓冲器从缓冲器安装板的顶面向上延伸并且用作在活塞顶板与波纹管顶板之间的缓冲件，以便在车辆的操作期间缓冲两个板之间的接触。活塞通常由钢、铝、纤维增强塑料或其它刚性材料形成。
[0010]因为现有技术的空气弹簧活塞通常具有较复杂的成一体的一件式结构设计，由复合材料制造活塞是复杂的。更具体地，因为唇部或倒钩在向上延伸的突起上成一体地形成为一体件，所述向上延伸的突起则与活塞的顶板成一体地形成为一体件，所以由复合材料制造活塞将会是相当复杂的，并且因此是低效的，这对于本领域的技术人员而言是公知的。另外，因为中心毂的底板和活塞的底板分别是大致平坦的，并且因为在悬架组件的梁与车辆的主要构件之间的空间局限性，所以活塞中所包含的体积通常是有限的。
[0011]本发明的用于重型车辆的空气弹簧活塞通过提供一种形成为组装在一起的两个部件的空气弹簧活塞上部分而克服了与现有技术的空气弹簧活塞设计有关的问题。此外，本发明的用于重型车辆的空气弹簧活塞包括向下延伸的活塞底板，所述向下延伸的活塞底板允许在仍然利用现有技术设计中存在的相同安装配置和硬件的同时用于增大的活塞体积。该向下延伸的活塞底板允许在不需要重新设计的或额外的安装支架的情况下和在不改变梁与主要构件之间的空间测量的情况下用于增大的活塞体积。因此，本发明的用于重型车辆的空气弹簧活塞提供减少制造成本的更加高效的和简单的构造，并且使用现有的将活塞与梁安装的硬件提供增大的活塞室体积，由此增大的活塞室体积为空气弹簧提供减小的弹簧刚度和/或较好的阻尼特征。
【发明内容】
[0012]本发明的目的包括提供一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞更加高效和制造简单，并且减少了制造成本。
[0013]本发明的另一目的是提供一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞使用现有的将活塞与梁安装的硬件提供增大的活塞室体积。
[0014]本发明的又一目的是提供一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞提供减小的弹簧刚度和/或为空气弹簧提供改进的阻尼特征。
[0015]这些目的和优点通过本发明的用于重型车辆的空气弹簧的活塞而实现，所述活塞包括侧壁和中心毂。侧壁和中心毂附装到第一底板。独立的顶板附装到侧壁的顶部分和中心毂的顶部分，所述顶板包括围绕其圆周的倒钩。
[0016]这些目的和优点还通过本发明的用于重型车辆的空气弹簧的活塞而实现，所述活塞包括侧壁和中心毂。侧壁和中心毂附装到第一底板。独立的顶板附装到侧壁的顶部分和中心毂的顶部分，顶板向外延伸超出侧壁的顶部分。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]在以下说明中阐述了并且在附图中示出了本发明的优选实施例，本发明的优选实施例是其中 申请人:已经预料到应用原理的最好模式的例示，并且本发明的优选实施例在所附权利要求书中被特别地和明显地指出和阐述。
[0018]图1是重型拖车车桥/悬架系统的顶部后方的透视图，所述重型拖车车桥/悬架系统包括一对现有技术的空气弹簧，所述一对空气弹簧中的每一个都安装在车桥/悬架系统的悬架组件中的相应的一个上；
[0019]图2是现有技术的空气弹簧的剖视透视图，该图示出向上延伸的圆形突起和唇部或倒钩，所述向上延伸的圆形突起和唇部或倒钩与活塞顶板一起成一体地形成为一体件，并且该图示出大致平坦的活塞底板和平坦的中心毂底板；
[0020]图2A是图1中所示的驾驶员侧悬架组件的梁的前透视图，并且该图示出梁安装基座，所述梁安装基座附装到梁的顶板以用于将空气弹簧安装在悬架组件上；
[0021]图2B是现有技术的用于卡车车桥/悬架系统的空气弹簧的剖视透视图，该图示出向上延伸的突起和唇部或倒钩，所述向上延伸的突起和唇部或倒钩成一体地形成为一体件，并且示出大致平坦的底板；
[0022]图2C是另一个现有技术的用于重型拖车的空气弹簧的局部剖视透视图，该图示出安装在传统的车桥/悬架系统的梁安装基座和梁上的空气弹簧活塞；
[0023]图3是本发明的优选实施例的空气弹簧活塞的局部剖视透视图，所述空气弹簧活塞被包含到用于重型车辆的车桥/悬架系统的空气弹簧中，所述空气弹簧活塞示出为安装在传统的车桥/悬架系统的梁安装基座和梁上；
[0024]图4是图3中所示的本发明的优选实施例的空气弹簧活塞的透视图；和
[0025]图5是图4中所示的本发明的优选实施例的空气弹簧活塞的剖视透视图。
[0026]贯穿附图，相似的附图标记指示相似的部件。
【具体实施方式】
[0027]为了较好地理解利用本发明的用于重型车辆的空气弹簧活塞的环境，图1中示出总体上由10指示的拖曳臂上置梁式空气悬挂车桥/悬架系统，其包含现有技术的重型车辆拖车空气弹簧124，并且现在以下将详细地说明。
[0028]应当注意到，车桥/悬架系统10通常安装在重型车辆的一对纵向延伸的间隔开的主要构件(未示出)上，所述车桥/悬架系统10是用于重型车辆的各种类型的框架的一般代表，其包括:不支撑副框架的主要框架；和支撑副框架的主要框架和/或底板结构。对于支撑副框架的主要框架和/或底板结构而言，副框架可以是不可运动的副框架或可运动的副框架，所述可运动的副框架通常称为滑动器盒。因为车桥/悬架系统10通常包括一对相同的悬架组件14，所以为了清楚起见，以下将仅说明悬架组件中的一个。
[0029]悬架组件14经由拖曳臂上悬吊梁18枢转地连接到吊架16。更具体地，形成这样的梁18，S卩，所述梁18具有与一对侧壁66和顶板65 —起成一体地形成的大致倒U状，梁的开口部分大致面朝下。底板63 (图2A)在侧壁66的最下面的端部之间延伸并且通过诸如焊接的任何适当的措施附装到侧壁66的最下面的端部，以完成梁18的结构。拖曳臂上悬吊梁18包括前端部20,所述前端部20具有轴衬组件22,所述轴衬组件22包括如本【技术领域】中公知的轴衬、枢转螺栓和垫圈，以帮助梁枢转连接到吊架16。梁18还包括后端部26，所述后端部26被焊接或另外刚性地附装到横向延伸的车桥32。
[0030]悬架组件14还包括减震器40的顶端部，该顶端部经由安装支架19和紧固件15以本【技术领域】已知的方式安装在吊架16的向内延伸的翼部17上。减震器40的底端部以本领域的技术人员已知的方式安装到梁18(未示出安装)。为了相对完整性起见，在现有技术的悬架组件14上示出为安装有包括制动器室30的制动系统28。
[0031]如上所述，车桥/悬架系统10设计成吸收在车辆操作时作用在车辆上的力。更具体地，期望的是车桥/悬架系统10具有刚度或硬度，以便抵抗侧倾力，并且因而提供用于车辆的侧倾稳定性。这通常通过使用刚性的且还刚性地附装到车桥32的梁18而实现。然而，还期望的是，车桥/悬架系统10具有柔性，以帮助缓冲车辆(未示出)的竖直冲击和提供平顺性，以便使车桥/悬架系统抵抗故障。这种柔度通常通过将梁18借助轴衬组件22枢转地连接到吊架16而实现。空气弹簧124和减震器40还帮助缓冲用于货运和客运运输的平顺性。
[0032]更具体地，现在将详细地说明图2中所示的现有技术的空气弹簧124。空气弹簧124通常被包含到车桥/悬架系统中，所述车桥/悬架系统例如是车桥/悬架系统10或其它类似的空气悬挂车桥/悬架系统。空气弹簧124包括波纹管141、波纹管顶板143和活塞142。波纹管141的顶端部以本【技术领域】公知的方式与波纹管顶板143密封地接合。空气弹簧安装板44 (图1)通常通过紧固件45安装在顶板143的顶面上，所述紧固件45还用于将空气弹簧124的顶部分安装到车辆的主要构件中的相应的一个(未示出)。或者，波纹管顶板143还可以直接安装在车辆的主要构件(未示出)中的相应的一个。活塞142具有大致圆柱形的形状，并且包括连续的大致台阶状的侧壁144，所述侧壁144附装到大致平坦的底板150并且与顶板182成一体地形成为一体件。底板150形成有向上延伸的中心毂152并且以公知的方式附装到侧壁144。中心毂152包括底板154，所述底板154形成有中央开口 153。通过开口 153布置有紧固件151，以便将活塞142附装到梁安装基座130 (图2A)，所述梁安装基座130具有在梁与空气弹簧安装领域中公知的类型。
[0033]另外参照图2A，梁安装基座130包括大致平坦的基部131，所述基部131用于在梁后端部26处接触和落座在梁顶板65上。梁安装基座130还包括向上延伸的柱132，所述柱132接触空气弹簧124的活塞142的中心毂底板154。柱132形成有大致竖直延伸的中心开口 133，通过所述开口 133布置紧固件151。锁紧螺母(未示出)被拧到紧固件151的螺纹端部上，以便将活塞142附装到梁安装基座130。在柱132上布置有一对加强腹板135，并且所述一对加强腹板135从平坦的基部131上的柱向外延伸。在基部基座131中形成有开口 136。开口 136接收紧固件(未示出)，用于在梁后端部26处将基座130附装到梁顶板65。梁安装基座130通常由如在本【技术领域】中已知的刚性材料形成，所述刚性材料例如是钢、铝或复合材料，并且梁安装基座130可以或可以不包括加强腹板135。
[0034]继续参照图2，活塞142的顶板182、侧壁144和底板150限定活塞室199。活塞142的顶板182形成有向上延伸的圆形突起183，所述向上延伸的圆形突起183具有围绕其圆周的唇部或倒钩180。倒钩180与波纹管141的底部终端配合以在波纹管与倒钩之间围绕活塞142的突起183的圆周形成气密密封，如对于本领域的技术人员而言是公知的。波纹管141、顶板143和活塞顶板182限定波纹管室198。缓冲器181通过通常在本【技术领域】中公知的措施刚性地附装到缓冲器安装板186。缓冲器安装板186则通过紧固件184安装在活塞顶板182上。缓冲器181从缓冲器安装板186的顶面向上延伸。缓冲器181用作在活塞顶板182与波纹管顶板143的下侧之间的缓冲件，以便在车辆的操作期间在活塞顶板和波纹管顶板的下侧彼此接触的情况下防止板彼此破坏。由复合材料制造活塞142将会是非常复杂的并且因此是低效的，如对于本领域的技术人员而言是公知的。
[0035]活塞顶板182形成有一对开口 185，所述一对开口 185允许活塞室199的体积与波纹管室198的体积之间彼此连通。更具体地，开口 185允许流体或空气在车辆的操作期间在活塞室199与波纹管室198之间穿过。
[0036]现在参照图2B，总体上由324示出现有技术的用于卡车车桥/悬架系统的空气弹簧。空气弹簧324总体上包括波纹管341、波纹管室389、波纹管顶板343、活塞室399和活塞342。活塞342形成有大致平坦的底板354和开口顶板382，所述开口顶板382具有向上延伸的突起383，所述向上延伸的突起383形成有唇部或倒钩380。活塞342包括中空的活塞室399，所述中空的活塞室399与波纹管341流体连通并且允许空气在活塞腔体与波纹管之间不受限制地连通。因为现有技术的空气弹簧活塞342具有成一体的一件式结构设计，由复合材料制造活塞将是复杂的。更具体地，因为唇部380在向上延伸的突起383上成一体地形成为一体件，由复合材料制造活塞是非常复杂的并且因此是低效的，如对于本领域的技术人员而言是公知的。
[0037]现在参照图2C，总体上由424示出现有技术的用于车桥/悬架系统的空气弹簧的另一个示例。空气弹簧424总体上包括波纹管441、波纹管顶板443和活塞442。活塞442通过紧固件451安装在悬架组件梁18上，所述紧固件451通过传统的梁安装基座130布置，上文进行了详细地说明。空气弹簧424代表与现有技术的空气弹簧124和324不同的空气弹簧的构造，由此活塞442不用于空气弹簧的空气体积并且所述活塞442在本领域中仍然利用传统的梁安装基座130，即，没有活塞室，仅有波纹管室489。
[0038]如上所述，因为现有技术的空气弹簧活塞142、342具有较复杂的成一体的一件式结构设计，所以由复合材料制造活塞将会是复杂的。更具体地，因为唇部或倒钩180、380分别成一体形成在向上延伸的突起183、382上，所述向上延伸的突起183、382则分别与活塞142的顶板182和活塞342的顶板382成一体地形成，由复合材料制造活塞是非常复杂的，并且因此是低效的，如本领域的技术人员将已知的。本发明的空气弹簧活塞克服了与现有技术的空气弹簧活塞142、342有关的问题，并且现在以下将详细地说明。
[0039]在图3至5中总体上由242示出本发明的优选实施例的空气弹簧活塞，图3示出包含到车桥/悬架系统(未示出)的空气弹簧224中的本发明的空气弹簧活塞，并且现在以下将详细地说明。
[0040]根据本发明的主要特征中的一个，空气弹簧224包括波纹管241、波纹管顶板243和本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242。波纹管241的顶端部以本【技术领域】公知的方式与波纹管顶板243密封地接合。空气弹簧安装板(未示出)通过紧固件(未示出)安装在顶板243的顶面上，所述紧固件还用于将空气弹簧224的顶部分安装到车辆框架的主要构件(未示出)中的相应的一个。或者，波纹管顶板243还可以直接安装在车辆的主要构件(未示出)中的相应的一个上。
[0041]根据本发明的另一个重要的特征，空气弹簧224包括空气弹簧活塞242，所述空气弹簧活塞242具有大致圆柱形的形状并且包括连续的大致台阶状的侧壁244和中心毂252，所述侧壁244和中心毂252各自都附装到大致向下延伸的平坦的底板250和独立的顶板282。更具体地，侧壁244的下端部形成有槽246，所述槽246接收形成在底板250上的相对应的形状的外部舌状物247。中心毂252的下端部也形成有槽248，所述槽248接收形成在底板250上的相对应的形状的内部舌状物249。这样，槽246、248以及外部舌状物247和内部舌状物249分别允许底板250被摩擦焊接到活塞中心毂252和活塞侧壁244。
[0042]中心毂252包括成一体形成的大致平坦的凹陷的底板254，所述底板254形成有中央开口 253并且所述底板254相对于底板250是凹陷的。通过开口 253布置紧固件251，以便将活塞242附装到上述的现有技术的梁安装基座130。梁安装基座130包括大致平坦的基部131，用于接触其相应的悬架组件的梁顶板。梁安装基座130还包括向上延伸的柱132，所述向上延伸的柱132接触中心毂底板254(图3)。柱132形成有中央开口 133，通过所述中央开口 133布置紧固件251。锁紧螺母134被拧到紧固件151的螺纹端部上，以便将活塞142附装到梁安装基座130。加强腹板135 (图3中未示出)位于柱132上并且从平坦的基部131上的柱向外延伸。在基座基部131中形成有开口 136 (图3中未示出)。基部开口 136接收紧固件(图3中未示出)，用于将基座130在梁后端部26处附装到梁顶板65。梁安装基座130通常由如在本【技术领域】中公知的刚性材料形成，所述刚性材料例如是钢、铝或复合材料，并且梁安装基座130可以或可以不包括加强腹板135。
[0043]顶板282形成有多个开口 295。开口 295 (图4和5)与形成在活塞中心毂252的顶部分中的开口(未示出)对准。紧固件(未示出)通过开口 295布置并且对准中心毂的顶部分252中的开口(未示出)，以便将顶板282附装到活塞中心毂和活塞侧壁244。顶板282、侧壁244、中心毂底板254和活塞底板250限定活塞室299。因为活塞底板250总体上向下延伸，所以活塞室299的体积大于以上所示和所述的现有技术的活塞室199的体积。此外，因为活塞底板250总体上向下延伸，在活塞242中通过中心毂凹陷的底板254的一部分和底板250的一部分形成有凹陷部297。顶板282还形成有向上延伸的圆形突起283，所述突起283形成有围绕其圆周的唇部或倒钩280。倒钩280与波纹管241的底部终端配合以在波纹管与倒钩之间形成气密密封，如对于本领域的技术人员而言是公知的。应当理解，顶板282可以形成为具有大于中心毂252的直径，以便使顶板的外边缘将在不改变本发明的整体概念或操作的情况下形成倒钩或唇部280。
[0044]波纹管241、顶板243和顶板282限定波纹管室298。缓冲器281通过粘合剂或其它通常在本【技术领域】中公知的措施刚性地附装到顶板282。缓冲器281从顶板282的顶面向上延伸。缓冲器281用作在顶板282与波纹管顶板243之间的缓冲件，以便在车辆的操作期间在活塞顶板和波纹管顶板彼此接触的情况下阻止板彼此破坏。多个加强腹板259在活塞侧壁244与活塞中心毂253之间和在中心毂自身的壁之间延伸，以便加强活塞242。
[0045]顶板282也形成有一对开口 285，所述一对开口 285允许活塞室299的体积与波纹管室298的体积之间彼此连通。更具体地，开口 285允许流体或空气在车辆的操作期间在活塞室299与波纹管室298之间穿过。在活塞室299与波纹管室298之间通过开口 285的该连通为空气弹簧224提供粘滞阻尼，如在由本申请的受让人所拥有的美国专利申请N0.13/228, 908中说明和示出。
[0046]本发明的改进的用于重型车辆的空气弹簧活塞242通过提供一种形成为组装在一起的两个独立部件的空气弹簧活塞上部分而克服了与现有技术的空气弹簧活塞142、342有关的问题。该两部件的组件提供顶板282，所述顶板282比与活塞的其余部分成一体形成的现有技术的活塞顶板更容易制造。此外，本发明的用于重型车辆的空气弹簧活塞242包括向下延伸的活塞底板250，所述向下延伸的活塞底板250允许在仍然利用现有技术中存在的相同的将空气弹簧与梁安装的配置的同时用于增大的活塞室299的体积。更具体地，在不需要新的或额外的安装支架的情况下和在不改变车桥/悬架系统10的梁18与车辆的主要构件之间的空间测量的情况下，向下延伸的活塞底板250和凹陷的中心毂底板254允许在利用现有技术的基座130的同时用于增大的活塞体积。因此，本发明的优选实施例的用于重型车辆的空气弹簧活塞242为减少制造成本的更加高效的和简单的制造而提供，并且使用现有的将活塞与梁安装的硬件而提供用于更大的活塞室299的体积，由此增大的活塞体积为空气弹簧提供减小的弹簧刚度和/或较好的阻尼特征。[0047]应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下用在具有一个或多于一个的车桥的卡车或牵引拖车上。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念的情况下用在具有可运动的或不可运动的框架或副框架的车辆上。甚至应进一步预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下用在本领域的技术人员已知的所有类型的空气悬挂前导和/或拖曳臂梁式车桥/悬架系统设计上。例如，本发明发现具有由除了钢以外的材料制成的梁或臂的应用，所述除了钢以外的材料例如是铝、其它金属、金属合金、复合物和/或它们的组合。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下用在具有上悬吊/顶部安装配置或下悬吊/底部安装配置的车桥/悬架系统上。本发明还发现其中梁或臂具有与以上示出的那些不同的设计和/或配置的应用，例如，实心梁、壳式梁、桁架结构、交叉板、弹性梁和平行板。本发明还发现具有诸如弹簧座的中介结构的应用。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与例如使用U型螺栓、U型螺栓支架/轴座和类似物的其它类型的空气悬挂刚性梁式车桥/悬架系统结合使用。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下由各种材料形成，所述材料包括但不限于复合物、金属和类似物。甚至应进一步预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与少于两个或多于两个的开口 285 —起使用，所述开口285例如是三个、四个或甚至五个或更多个开口。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念的情况下与诸如空气或液压流体的任何粘性流体一起使用。还应预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念的情况下与现有技术的减震器和其它类似装置和类似物结合使用。应预料至IJ，本发明的空气弹簧活塞242的顶板282可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与缓冲器281 —起使用或不与缓冲器281 —起使用。还应预料到，本发明的空气弹簧242的顶板282可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与开口 285 —起使用或不与开口 285 —起使用。甚至应进一步预料到，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与现有技术的基座130或其它类似的基座或梁安装结构结合使用。甚至应进一步预料到，空气弹簧活塞242的底板250可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下粘着地粘结到、机械地紧固到、经由本【技术领域】中公知的其它措施附装到空气弹簧活塞或甚至形成为空气弹簧活塞的一部分。还应理解，本发明的优选实施例的空气弹簧活塞242可以在不改变本发明的整体概念或操作的情况下与所有类型的空气弹簧一起使用。
[0048]因此，本发明的用于重型车辆的空气弹簧的活塞被简化，提供一种实现所有枚举的目的的有效果的、安全的、便宜的和有效率的结构和方法，为消除现有技术的活塞所遭遇的困难而提供，并且解决了在本【技术领域】中的问题和获得了新的结果。
[0049]在上述说明中，已经为了简单、明白和理解而使用某些术语；但是从这些术语没有施予超出现有技术的要求的不必要限制，这是因为这样的术语用于说明的目的并且意在被广泛地解释。
[0050]此外，以示例的方式说明和示出了本发明，并且本发明的范围不限于所示和所述的确切细节。
[0051]若现在已经说明了本发明的特征、发现和原理，则在所附权利要求中阐述了用于重型车辆的空气弹簧的活塞所使用和安装的方式、构造的特征、布置和方法步骤和优点、所获得的新的和有用的结果；新的和有用的结构、装置、元件、布置、处理、部件和组合。
【权利要求】
1.一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞包括: a)侧壁和中心毂，所述侧壁和所述中心毂附装到第一底板； b)独立的顶板，所述独立的顶板附装到所述侧壁的顶部分和所述中心毂的顶部分，所述顶板包括围绕其圆周的倒钩。
2.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述中心毂的底部分包括相对于所述第一底板凹陷的第二底板。
3.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述顶板形成有至少一个开口，所述至少一个开口将所述活塞的内室和所述空气弹簧的波纹管的内室连通。
4.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括布置在所述顶板上的缓冲器。
5.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括所述第一底板，所述第一底板包括一对同中心地间隔的内部和外部舌状物，所述一对同中心地间隔的内部和外部舌状物大致向上延伸并且与所述中心毂和所述侧壁对准。
6.根据权利要求5所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括形成在所述侧壁的底面中的第一槽和形成在所述中心毂的底面中的第二槽，所述第一槽与所述第一底板的所述外部舌状物连通，并且所述第二槽与所述第一底板的所述内部舌状物连通。
7.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述第一底板被摩擦焊接到所述侧壁和所述中心毂。
8.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括多个腹板，所述多个腹板形成在所述侧壁与所述中心毂之间。
9.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括活塞安装基座，所述活塞安装基座附装到所述第二底板。
10.根据权利要求9所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述活塞安装板附装到所述重型车辆的悬架组件的梁。
11.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞操作地附装到所述空气弹簧的波纹管，所述波纹管则操作地附装到所述重型车辆的框架。
12.根据权利要求11所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，还包括波纹管顶板，所述波纹管顶板附装到所述波纹管的顶部分。
13.根据权利要求12所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述波纹管顶板附装到所述重型车辆的框架。
14.根据权利要求12所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞由塑料形成。
15.根据权利要求1所述的用于重型车辆的空气弹簧的活塞，其中，所述顶板可去除地附装到所述侧壁的所述顶部分和所述中心毂的所述顶部分。
16.一种用于重型车辆的空气弹簧的活塞，所述活塞包括: a)侧壁和中心毂，所述侧壁和所述中心毂附装到第一底板； b)独立的顶板，所述独立的顶板附装到所述侧壁的顶部分和所述中心毂的顶部分，所述顶板向外延伸超出所述侧壁的所述顶部分。
【文档编号】F16F9/04GK103620256SQ201280023343
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年5月16日 优先权日:2011年5月17日
【发明者】A·J·韦斯特内格, D·E·鲁巴斯基伊, M·J·基勒 申请人:亨德里克森美国有限责任公司