用于車輛懸架的車架吊鉤的制作方法
【專利說明】用于車輛懸架的車架吊鉤
[0001]相關申請的交叉引用
本申請要求于2013年7月25日提交的美國申請N0.13/951018的優先權，該申請通過引用整體地結合在本文中。
【背景技術】
[0002]本發明大體涉及車輛懸架。更特別地，本發明涉及具有彈簧的車輛懸架。已經發展了使用剪切彈簧的多種車輛懸架。例如，本發明的受讓人在2011年7月8日提交的名稱為“車輛懸架和改進的組裝方法”的美國申請N0.13/178773(現在是美國專利N0.8，262，112)中，以及在2012年7月6日提交的美國申請N0.13/543424中，公開了車輛懸架，其采用了剪切彈簧和位于彈簧模塊內的彈簧安裝件負載緩沖器，該美國申請N0.13/543424是美國申請N0.13/178773的部分繼續申請并且名稱為“車輛懸架和改進的組裝方法”，以上各個申請和專利都轉讓給了瀚瑞森美國有限公司。本申請通過引用而將美國專利申請N0.13/178773、N0.13/543424，以及美國專利N0.8，262，112結合在本文中。本申請包含對上述專利申請中公開的車輛懸架的改進和進步。
【發明內容】
[0003]在一方面，提供了一種用于將沿縱向延伸的車輛車架縱梁支承在車軸上方的懸架，所述懸架具有車架吊鉤，所述車架吊鉤具有:適于連接到車輛車架縱梁上的車架支架；附接到所述車架支架的彈簧箱；附接到所述車架支架并位于所述彈簧箱中以形成第一彈簧模塊和第二彈簧模塊的角撐板；所述彈簧箱包括所述第一彈簧模塊的底壁、頂壁和外側壁，并且所述彈簧箱包括所述第二彈簧模塊的底壁、頂壁和外側壁；所述角撐板形成所述第一彈簧模塊的內側壁和所述第二彈簧模塊的內側壁:位于所述第一彈簧模塊內的第一彈簧安裝件；位于所述第一彈簧安裝件的第一側壁與所述第一彈簧模塊的外側壁之間的第一剪切彈簧；位于所述第一彈簧安裝件的第二側壁與所述第一彈簧模塊的內側壁之間的第二剪切彈簧；位于所述第二彈簧模塊內的第二彈簧安裝件；位于所述第二彈簧安裝件的第一側壁與所述第二彈簧模塊的外側壁之間的第三剪切彈簧；和位于所述第二彈簧安裝件的第二側壁與所述第二彈簧模塊的內側壁之間的第四剪切彈簧。
[0004]在另一方面，提供了一種車架吊鉤，其具有:適于連接到車輛車架縱梁的車架支架；附接到所述車架支架的彈簧箱；附接到所述車架支架并位于所述彈簧箱中以形成第一彈簧模塊和第二彈簧模塊的角撐板；所述彈簧箱包括所述第一彈簧模塊的底壁、頂壁和外側壁，并且所述彈簧箱包括所述第二彈簧模塊的底壁、頂壁和外側壁；所述角撐板形成所述第一彈簧模塊的內側壁和所述第二彈簧模塊的內側壁。
[0005]在另外一方面，提供了一種車架吊鉤，具有:適于連接到車輛車架縱梁的車架支架；附接到所述車架支架的彈簧箱；所述彈簧箱包括第一彈簧模塊和第二彈簧模塊；所述第一彈簧模塊包括底壁、頂壁、外側壁和內側壁；所述第二彈簧模塊包括底壁、頂壁、外側壁和內側壁；附接到車架支架的角撐板；從所述第一彈簧模塊的頂壁延伸的第一向上延伸的凸緣，和從所述第二彈簧模塊的頂壁延伸的第二向上延伸的凸緣；其中，所述第一向上延伸的凸緣附接至所述角撐板的第一側，并且所述第二向上延伸的凸緣附接至所述角撐板的第二側。
[0006]附圖簡要說明參照附圖在本文描述本發明的示例性實施例，其中，相同部件由相同參考標號表示，并且其中:
圖1是車輛懸架50的透視圖；
圖2是圖1中顯示的車輛懸架50的透視圖；
圖3是圖1和2中顯示的車輛懸架50的正視圖；
圖4是圖1-3中顯示的車輛懸架50的車架吊鉤構件的透視圖；
圖5是圖4的車架吊鉤構件的另一個透視圖；
圖6是圖1-3中顯示的鞍座組件的透視圖；
圖7是圖6中顯示的鞍座組件的另一個透視圖；
圖8是圖6和7中顯示的鞍座組件的一部分的透視圖；
圖8A是圖6和7中顯示的鞍座組件的一部分的另一個透視圖；
圖9是在圖1-3中顯示的車輛懸架中使用的剪切彈簧的透視圖；
圖10是圖9中的剪切彈簧的正視圖；
圖11是圖9和10中顯示的剪切彈簧的另一個正視圖；
圖12是圖9中顯示的剪切彈簧的平面圖；
圖13是圖9-12中顯示的剪切彈簧的另一個透視圖；
圖14是在圖1-3的車輛懸架中使用的負載緩沖器的透視圖；
圖15是圖14的負載緩沖器的另一個透視圖；
圖16是圖14和15的負載緩沖器的正視圖；
圖17是圖14-16中顯示的負載緩沖器的平面圖；
圖18是圖14-17中顯示的負載緩沖器的另一個平面圖；
圖19是負載緩沖器的透視圖；
圖20是負載緩沖器的透視圖；
圖21a是在被兩個連接桿拉到一起之前的內側鞍座和外側鞍座的俯視圖；
圖21b是在圖21a中的鞍座已經被連接桿拉到一起之后的俯視圖；
圖22是車輛懸架50的外側的視圖；
圖23是沿著圖22中顯示的線23-23的圖22的車輛懸架50的橫截面俯視圖；
圖24是圖2和3中顯示的車輛懸架50的仰視圖；
圖25a是圖2和3中顯示的車輛懸架50的正視圖；
圖25b是圖2和3中顯示的車輛懸架50的另一個正視圖；
圖26是顯示車輛懸架450的備選實施例的視圖；
圖27是車輛懸架650的視圖；
圖28是備選車輛懸架550的視圖；
圖29是彈簧安裝件的視圖；
圖30是另一個示例車輛懸架的透視圖； 圖31是另一個示例車輛懸架的透視圖；
圖32是負載緩沖器，其具有從基部延伸的兩個負載緩沖器固持器；以及圖33是圖2中所示車輛懸架50的修改版的車輛懸架50’的透視外側圖；
圖34是圖33中所示的車輛懸架50’的外側圖；
圖35是圖33和34中所示的車輛懸架50’的透視內側圖；
圖36是圖35所示的車輛懸架50’的內側圖；
圖37是在圖33-36所示的鞍座組件的透視圖；
圖38是圖37所示的鞍座組件的另一個透視圖；
圖39是在圖37和38所示的鞍座組件的一部分的透視圖；
圖39A是在圖37和38所示的鞍座組件的一部分的另一透視圖；
圖40是在圖33-36中所示的車輛懸架50’中所示的剪切彈簧的透視圖；
圖41是圖40中所示的剪切彈簧的側視圖；
圖42是在圖40和41中所示的剪切彈簧的另一側視圖；
圖43是車架吊鉤1059的透視圖；
圖44是在圖43所示的車架吊鉤1059的前視圖；
圖45是在圖43和44中所示的車架吊鉤1059的側視圖；
圖46是車輛懸架1050的透視圖；
圖47是在圖46所示的車輛懸架1050的正視圖；
圖48是在圖43-45所示的車架吊鉤1059中使用的車架支架1058的前視圖；
圖49是圖48中所示車架支架1058的側視圖；
圖50是在圖43-45所示的車架吊鉤1059中使用的彈簧箱1200的頂視圖；
圖51是在圖50中所示的彈簧箱1200的正面圖；
圖52是在圖50和51中所示的彈簧箱1200的側視圖；
圖53 A是在圖43-45所示的車架吊鉤1059中使用的中心角撐板1110的側視圖；
圖53B是可在圖43-45所示的車架吊鉤1059中使用的中心角撐板1110的一替換版本的側視圖；
圖54是在圖53所示的中心角撐板1110的前視圖；
圖55是可在車輛懸架1050中使用的剪切彈簧350的透視圖；
圖56是剪切彈簧350沿著圖55中的線56-56截取的截面側視圖；和圖57是剪切彈簧350沿著圖55中的線57-57截取的截面端視圖。
[0007]本發明的詳細描述
圖1是車輛懸架50的透視圖，車輛懸架50具有適于附連到車輛車架或車架縱梁上的車架附連部分58。顯示了車輛懸架50附連到定位在車輛懸架50下方的活動梁78上。還公開了第二車輛懸架50a，其具有車架附連部分58a，車架附連部分58a適于附連到與車輛懸架50可附連到車輛車架或車架縱梁上的側部相對的車輛的側部上的車輛車架或車架縱梁上。顯示了車輛懸架50a附連到定位在車輛懸架50a下方的活動梁78a上。十字管55可附連到車輛懸架50和50a上。
[0008]車輛懸架50設計成支承沿縱向延伸的車輛車架縱梁(未顯示)，車輛車架縱梁可為定位在沿側向延伸的車輛車軸上方的各種類型。如本領域技術人員將理解的，在圖1中顯示的車輛的各側上復制本文描述的車輛懸架50和其它懸架的構件。還將理解的是，車輛可以以已知方式安裝到車輛車軸的端部上。另外，將理解的是，車輛車架縱梁可通過一個或多個車輛車架交叉部件連接。
[0009]本領域技術人員將進一步理解，根據懸架50布置的懸架及其構件備選地可附連到拖車(例如，連接到半拖拉機上的拖車)的車架縱梁上。拖車的車架縱梁可包括車架縱梁，諸如上面描述的那些或另一類車架縱梁。
[0010]為了這個描述，除非另有明確描述，在下文中，“車輛”表示車輛或拖車。照這樣，例如，車輛車架表示車輛車架或拖車車架。此外，為了這個描述，車輛的左側表示當觀察者面向車輛的后部時，在觀察者左手邊的車輛的側部，而車輛的右側表示當觀察者面向車輛的后部時，在觀察者的右手邊的車輛的側部。此外，為了這個描述，“外側”表示相對于“內側”較遠離從車輛的前部延伸到后部的中心線的位置，“內側”表示較接近那個相同的中心線的位置。
[0011]車架附連部分58和58a的頂部邊緣57和57a分別具有中心部分，中心部分在中心部分的兩側上沒有延伸得遠到頂部邊緣57和57a的端部部分。作為示例，那些中心部分可布置成這樣的構造，以便允許車架附連部分58和58a附連到具有將干涉具有與端部部分延伸相同水平的中心部分的車架附連部分的附連的特征的車架縱梁上。
[0012]圖1標識了活動梁端59和59a。根據第一實施例，車架附連部分58可附連到車輛的左側上的車架縱梁上，并且車架附連部分58a可附連到車輛的右側上的車架縱梁上，使得與活動梁端59a相比，車輛的前端更接近活動梁端59。根據第二實施例，車架附連部分58可附連到車輛的右側上的車架縱梁上，并且車架附連部分58a可附連到車輛的左側上的車架縱梁上，使得與活動梁端59相比，車輛的前端更接近活動梁端59a。
[0013]圖2是車輛懸架50(圖1中顯示的相同懸架)的透視圖。車架附連部分58的車架縱梁附連孔60適于使用例如連接桿(諸如安裝螺栓)將車架附連部分58附連到車輛車架或車架縱梁(未顯示)上。車輛懸架50包括角撐板62a-f，角撐板62a-f從車架縱梁附連部分58垂直延伸，以對車輛懸架50提供額外的支承和剛性。
[0014]彈簧模塊70附連到車架縱梁附連部分58上。彈簧模塊70包括開口 64。定位在開口 64內的是(i)彈簧安裝件66的至少一部分，(ii)定位在彈簧安裝件66的第一側壁和彈簧模塊70的側壁80之間的第一剪切彈簧72的至少一部分，(iii)定位在彈簧安裝件66的第二側壁和彈簧模塊70的第二側壁之間的第二剪切彈簧74的至少一部分，以及(iv)定位在彈簧安裝件66之上和彈簧模塊70的頂壁84下方的負載緩沖器76的至少一部分。
[0015]類似地但在彈簧模塊70附近，彈簧模塊70a附連到車架縱梁附連部分58上。彈簧模塊70a包括開口 64a。定位在開口 64a內的是(i)彈簧安裝件66a的至少一部分，(ii)定位在彈簧安裝件66a的第一側壁和彈簧模塊70a的側壁80a(參見圖4)之間的剪切彈簧72a的至少一部分，(iii)定位在彈簧安裝件66a的第二側壁和彈簧模塊70的側壁82a之間的剪切彈簧74a的至少一部分，以及(iv)定位在彈簧安裝件66a之上和彈簧模塊70a的頂壁84a(參見圖3)下方的負載緩沖器76a的至少一部分。如本文所用，在陳述構件定位在開口內的情況下，這包括構件不完全定位在開口內的情形。因而，部分地但不完全定位在開口內的構件仍然定位在開口內，這處于此說明書的含義之內。
[0016]圖3顯示車輛懸架50(S卩，圖1和2中顯示的相同懸架)的正視圖。顯示了彈簧模塊70附連到車架縱梁附連部分58上。彈簧模塊70包括開口 64。定位在開口 64的至少一部分內的是(i)彈簧安裝件66，(ii)定位在彈簧安裝件66的第一側壁和開口 64的第一側壁80之間的剪切彈簧72，(iii)定位在彈簧安裝件66的第二側壁和開口 64的側壁82之間的剪切彈簧74，以及(iv)定位在彈簧安裝件66之上和開口 64的頂壁84下方的負載緩沖器76。
[0017]第二彈簧模塊70a定位在彈簧模塊70附近，并且也附連到車架縱梁附連部分58上。彈簧模塊70a包括開口 64a。定位在開口 64a的至少一部分內的是(i)彈簧安裝件66a，
(ii)定位在彈簧安裝件66a的第一側壁和開口64a的側壁80a之間的第三剪切彈簧72a，
(iii)定位在彈簧安裝件66a的第二側壁和開口64a的第二側壁82a之間的第四剪切彈簧74a，以及(iv)定位在彈簧安裝件66a之上和開口 64a的頂壁84a下方的負載緩沖器76a。
[0018]圖4和圖5為車架吊鉤部分(或者，更簡單地稱為“車架吊鉤”)100的透視圖，車架吊鉤部分100是圖1-3中顯示的車輛懸架50的構件。車架吊鉤100包括車架附連部分58、角撐板62a-f、上部U形板73和77，以及下部U形板75和79。U形板73、75、77和79中的各個都可包括單個板，板由單個扁平板形成，或者備選地，板可由多個扁平板制造。備選地，可鑄造U形板。另外，還可鑄造彈簧模塊70的整個開口 64或其一部分。
[0019]上部U形板77和下部U形板79限定彈簧模塊70的開口 64。上部U形板77包括凸緣77a和77b和頂壁84。U形板79包括側壁80和82和底壁86。優選地，凸緣77a和77b的外邊緣之間的距離101 (在圖5中顯示)等于或略小于壁80和82之間的距離102 (在圖5中顯示)，使得上部U形板77裝配在壁80和82之間，并且凸緣77a和77b分別可操作為用于剪切彈簧72和74的剪切彈簧止檔部84b和84c。
[0020]類似地，上部U形板73和下部U形板75限定彈簧模塊70a的開口 64a。上部U形板73包括凸緣73a和73b和頂壁84a。U形板75包括側壁80a和82a和底壁86a。優選地，凸緣73a和73b的外邊緣之間的距離103 (在圖5中顯示)等于或略小于壁80a和82a之間的距離104 (在圖5中顯示)，使得上部U形板73裝配在壁80a和82a之間，并且凸緣73a和73b分別可操作為用于剪切彈簧72a和74a的剪切彈簧止檔部84e和84d。優選地，距離101等于距離103，并且距離102等于距離104。圖4分別示出側壁80、82、80a和82a的側邊緣110、110a、110b和110c，并且圖5分別示出側壁80、82、80a和82a的側邊緣112、112a、112b 和 112c。
[0021]應當注意，U形板77的頂壁84和/或U形板73的頂壁84a可包括穹窿狀構造，以在加載條件期間控制漸進式彈簧剛度負載緩沖器的膨脹，從而增加負載緩沖器的使用壽命。負載緩沖器可為彈性體漸進式彈簧剛度負載緩沖器，其形狀類似金字塔，并且具有變平頂面(參見下面描述的圖14)。在加載期間，負載緩沖器的頂部嵌在穹窿狀構造內。可通過壓印或沖壓操作在頂壁84或84a中形成穹窿狀構造，其中，板的頂壁塑性地變形。備選地，可將穹窿鑄造或鍛造到開口的頂壁中。另外，可將穹窿插件(例如，鑄造或鍛造式穹窿插件)附連到(例如，通過焊接或栓接)頂壁上，以對頂壁提供穹窿狀構造。
[0022]下部U形板79包括焊槽81，通過焊槽81，用于將下部U形板79焊接到下部U形板75上的焊道(未顯示)可駐留，而不延伸到焊槽81的外部。根據示例實施例，焊槽81內的焊道可為開口 64內僅有的焊道，使得開口 64不包括可用作剪切彈簧72或74可依靠在其上的斜坡的焊道，以分別避開剪切彈簧止擋部84b或84c。
[0023]類似地，U形板75包括焊槽(未顯示)，通過焊槽，用于將下部U形板75焊接到下部U形板79上的焊道(未顯示)可駐留，而不延伸到U形板75內的焊槽的外部。根據示例實施例，U形板75內的焊槽內的焊道可為開口 64a內的僅有焊道，使得開口 64a不包括可用作剪切彈簧72a或74a可依靠在其上的斜坡的焊道，以分別避開剪切彈簧止擋部84d或84e。優選地，U形板75內的焊槽與焊槽81具有相同的形狀和定向，并且定位成比壁86a的邊緣112b更接近壁86a的邊緣110a。
[0024]圖4進一步示出定位在側壁82a上的穴口 37。以虛線顯示穴口 37，這是因為穴口37不需要用于與構造為剪切彈簧72、72a、74、74a和300的剪切彈簧一起使用。穴口 37而是可與具有扁平基板但沒有向外延伸的凸緣的剪切彈簧(在下面描述)一起使用。根據其中穴口用來固持剪切彈簧的實施例，這樣的穴口典型地位于彈簧模塊的相對側壁上。美國專利N0.7，926，836中顯示和描述了關于穴口的細節。
[0025]應當注意，雖然顯示了使用U形板來構建以上實施例，但U形板不是必要的。實際上，限定開口的頂壁、底壁和第一側壁和第二側壁各自可為獨立的板，或在不使用U形板的情況下以別的方式構建，但在以上實施例中，使用U形板限定開口是優選的。
[0026]圖6和7是圖1-3中顯示的且包括外側鞍座120和內側鞍座130的鞍座組件90的透視圖。圖8和8A是外側鞍座120的透視圖。根據本文描述的實施例，內側鞍座130可與外側鞍座120相同。備選地，內側鞍座130可與外側鞍座130相同，除了那些鞍座中的一個的連接桿146和146a安裝到其中的安裝孔(例如，安裝孔205、205a)可為攻孔，而其它鞍座中的安裝孔可為非攻孔。
[0027]鞍座120、130各自包括上部部分和底部部分。鞍座120、130的各個上部部分包括兩個彈簧安裝件部分。鞍座120的兩個彈簧安裝件部分中的各個對接到鞍座130的對應的彈簧安裝件部分上，以形成相應的彈簧安裝件66和66a。外側鞍座120的底部部分包括底部安裝區段136，而內側鞍座130的底部部分包括底部安裝區段134。那些底部安裝區段可為錐形、球形或楔形，并且可在附連到本領域已知的活動梁上時形成機械接頭。此外，外側鞍座120和內側鞍座130的底部部分可類似于美國專利US.7，926，836中公開的鞍座的底部部分。
[0028]如一幅或多幅圖6、7、8和8A中顯示的，外側鞍座120的上部部分標識成上部部分140，而內側鞍座130的上部部分標識成上部部分142。如圖8和/或圖8A中顯示的，上部部分142包括彈簧安裝件部分143和彈簧安裝件部分145。彈簧安裝件部分143包括彈簧安裝件側部部分143a和143b和彈簧安裝件部分界面143f。類似地，彈簧安裝件部分145包括彈簧安裝件側部部分145a和145b和彈簧安裝件部分界面145f。上部部分140和142的各個彈簧安裝件側部部分都包括一對凸緣和漸縮表面。
[0029]如圖8中顯示的，彈簧安裝件側部部分143a包括凸緣143c和143d和漸縮表面191a，而彈簧安裝件側部部分145b包括凸緣145c和145d和漸縮表面191b。如圖8A中顯示的，彈簧安裝件側部部分143b包括凸緣143e和143g和漸縮表面191c，而彈簧安裝件側部部分145a包括凸緣145e和145g和漸縮表面191。彈簧安裝件側部部分上的各個凸緣包括表面，表面可操作為前擋部，以在剪切彈簧沿朝向前擋部的方向移動時，約束剪切彈簧以防移動超過前擋部。圖6和7中顯示的彈簧安裝件側部部分上的剪切彈簧前擋部的示例包括凸緣表面 173a、173b、173c、173d、173e、173f、173g、173h、173i 和 173jD
[0030]鞍座120、130的上部部分140、142包括優于美國專利N0.7，926，836中顯示的鞍座和鞍座組件的多個重要優點。作為一個示例，鞍座120、130的上部部分140、142設計成被連接桿146和146a拉到一起(例如，被拉成彼此接觸)。那樣，彈簧安裝件部分界面143f就被拉成與上部部分140上的對應的彈簧安裝件部分界面接觸，并且彈簧安裝件部分界面145f被拉成與上部部分140上的另一個對應的彈簧安裝件部分界面接觸。
[0031]根據此設計，上部部分140、142可用作彈簧安裝件。特別地，上部部分140、142包括其第一端150、152，第一端150、152在適于在其上安裝第一負載緩沖器的第一彈簧安裝件66上共同形成第一負載