[发明专利]缸减震组件

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求保护在2012年8月7日提交的美国申请序列号No.13/568,612的优先权，其以引用的方式全文并入到本文中。。

技术领域

本发明大体而言涉及车辆悬架。更特定而言，本发明涉及车辆空气悬架系统，车辆空气悬架系统包括支柱组件，支柱组件包括气筒/气缸（air cylinder）、螺旋弹簧和阻尼器，其可以被称作缸减震组件或支柱组件。

背景技术

现有支柱组件已包括柔性空气弹簧，其中空气弹簧包括柔性薄膜，当支柱被加载时柔性薄膜膨胀。这种类型的具有柔性构件的典型空气弹簧当与机械弹簧相比时提供相对较低弹簧刚度。因此，通常一直需要向车辆添加额外弹簧刚度和侧倾刚度/侧滚刚度（roll stiffness），例如，常常呈额外独立机械螺旋弹簧/盘簧的形式，以满足车辆操纵和稳定性目的。因此，当使用具有柔性薄膜或可膨胀薄膜的空气弹簧时，‘抗侧倾杆（anti-roll bar）’或‘防滚杆（sway bar）’已常常用作实现所希望的辅助侧倾刚度的机构。

在具有柔性薄膜的典型空气弹簧中，可以利用的操作压力是有限的，这是因为对于柔性薄膜和橡胶构造的当前局限性。因而，在规范化行驶高度/底盘离地高度（ride height）的典型操作压力被局限为80-100psi，至多120psi，且完全压缩时的最大压力为大约200psi。已知通过增加支柱组件的有效弹簧刚度，车辆可以实现更高的行驶频率，和增强的侧倾性能和侧向稳定性能。特别地，当在设计的行驶高度处的支柱的有效弹簧刚度增加时，可以排除对于辅助抗侧倾装置的需要。

在使用具有柔性薄膜的空气弹簧的某些应用中，可以添加螺旋弹簧以增加支柱的有效弹簧刚度。然而，为了在所设计的行驶高度处实现所希望的有效弹簧刚度，支柱可能需要更大的弹簧，更大的空气体积（和因而具有更大直径的柔性薄膜）或二者的组合。然而，在许多应用中，可用于支柱的空间约束、或有限的占据面积并不允许具有柔性薄膜的空气弹簧（甚至当与螺旋弹簧相组合时）在车辆的设计行驶高度处实现所希望的增加的有效弹簧刚度，这是由于实现所希望的有效弹簧刚度所需的支柱的增加的大小/尺寸。

因此，在某些应用中，将会希望提供一种能够在有所增加的操作压力进行操作的支柱，以在设计的行驶高度处实现所希望的有所增加的有效弹簧刚度，设计的行驶高度适配于现有空间约束内。此外，将会希望提供具有增加的有效弹簧刚度的支柱。例如，在某些应用中，可能希望提供具有足够高的有效弹簧刚度的支柱从而使得不需要辅助抗侧倾装置诸如抗侧倾杆来实现所希望的车辆抗侧倾性和侧向稳定性。

此外，具有柔性薄膜的典型空气弹簧（其也包括螺旋弹簧）包括缓冲块/止动块（bump stop），一旦螺旋弹簧被压缩到特定点，缓冲块被接合，这导致弹簧刚度急剧变化，弹簧刚度急剧变化继而造成车辆的簧载质量不希望地摇晃。因此，将会希望提供一种支柱，这种支柱提供持续增加的弹簧刚度而不造成弹簧刚度或弹簧刚度斜率的任何急剧变化以准备好更平稳的车辆和乘客行驶性能/行驶平顺性。

发明内容

在一方面，本发明提供一种缸减震组件，包括：阻尼器，其具有第一端和第二端，其中第一端包括第一支架并且阻尼器的第二端延伸入气缸浮体内。该阻尼器包括外壳，外壳限定腔，阻尼器具有定位于气缸浮体中的杆，杆具有定位于阻尼器的腔内的第一端和固结到端帽的第二端，端帽被连接到气缸浮体的第一端。第一活塞被固结到阻尼器的腔内的杆的第一端，并且第二活塞被固结到阻尼器上，第二活塞具有在其外表面上的一个或多个密封件，密封件密封地接合所述气缸浮体的内表面。主螺旋弹簧被定位于气缸浮体内并且围绕杆并且定位于第二活塞与端帽之间；其中当施加到缸减震组件上的负荷增加时，第二活塞和阻尼器的第二端朝向端帽移动，压缩了在气缸浮体内的空气；其中在负荷增加时，主螺旋弹簧被压缩并且在气缸内的空气的体积减小，导致有所增加的空气压力；其中主螺旋弹簧和气缸浮体内的空气体积提供了用于缸减震组件的有效或所希望的弹簧刚度；并且其中气缸浮体是固体构件，在压缩期间当内部空气压力增加时，固体构件并不膨胀。