CN100455454C - 车辆悬架系统 - Google Patents

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Abstract

一种车辆悬架系统，具有一个安装在相互间隔的车辆第一和第二部件之间的复合空气弹簧/减振器。该减振器具有一个固定到第一部件上的流体筒和一个固定到第二车辆部件上的活塞杆。空气弹簧具有一个安装在减振器筒上并且围绕着减振器筒的活塞，且带有一个插入的柔性波纹管的端板形成一个空气腔，该端板被固定到第二部件上，但该固定点位于与活塞杆的固定点相间隔的位置，以便在固定点分配负荷力。一个弹性密封套筒在活塞杆和端板开口之间延伸，活塞杆延伸穿过该开口。一个刚性筒体被安装在端板上并绕着柔性波纹管延伸，且其下端部分具有一个与减振器筒结合的密封裙。

Description

车辆悬架系统
技术领域
本发明涉及车辆悬架系统，尤其涉及一种复合空气弹簧和减振器，其中弹簧和减振器之间的安装力使得它们在一个车辆部件上减震，从而减少在附加位置上的过度负荷。
背景技术
人们已经开发了许多利用复合减振器和空气弹簧的悬架系统，其中减振筒被安装在一个车辆部件，例如车轮悬架系统上，减振器的活塞杆和空气弹簧的端板被固定到另一个车辆部件，例如底盘上。然而，在这些现有的悬架系统中，空气弹簧，特别是其端板均与减振器的活塞杆固定在一个公共点处。虽然这种固定在一些情况下能够令人满意，但是其在同时吸收作用在空气弹簧和减振器上的力的公共固定位置处施加了一个过度的力。
发明概述
本发明提供一种带有复合减振器/空气弹簧的车辆悬架系统，其中减振器具有一个减振筒和一个相反地安装的活塞，上述减振筒被固定到车辆的一个部件上且活塞杆的一个延长的端部被固定到另一个车辆部件上。空气弹簧围绕着减振筒，且空气弹簧的端板被固定到与活塞杆所固定的相同的车辆部件上，但是与活塞杆的固定位置相间隔，以便于将作用到减振器和空气弹簧上的负荷分配到该车辆部件的不同部分。
空气弹簧的端板被固定到底盘支架槽的一个支柱上，且活塞杆延伸经过底盘支柱上的一个孔并与端板固定件向间隔地被固定到上述槽的腹板壁部。
本发明的另一方面在于将减振器筒与活塞杆用一个弹性衬套固定，各固定部分都构成一对同心的刚性圆柱体，上述圆柱体带有一个弹性材料制成的插入其间的环状部分以提供弹性固定。
本发明的另一个特征是提供一个细长的密封件来密封上述活塞杆延伸经过的端板开口，以防空气弹簧的空气腔中的空气泄漏，同时允许活塞杆相对于其固定位置做锥形运动(conical movement)来补偿相间隔的车辆部件之间的独立运动。
本发明的另一个特征是提供一个刚性筒体，其与容纳在其中的空气弹簧的柔性波纹管同心地延伸，该波纹管可以是刚性地或固定地安装到空气弹簧的端板上或相互间隔的车辆部件上，且其带有弹性的密封裙以防止碎片和灰尘聚集在减振器/空气弹簧组合体上。
本发明进一步的优点在于通过一个弹性件安装限制柱体，该弹性件允许筒体随着减振器/空气弹簧移动并且可以适应减振器活塞杆更大的锥角。
本发明的另一个特征是形成一个刚性橡胶材料制成的包括径向加强线的限制筒体，从而提供一个不受悬架系统所经受的恶劣环境影响的刚性结构。
本发明的另一个方面是提供一个车辆悬架系统，其通过分离固定负荷而提供与减振衬套无关的改进的减振调节与乘骑性，以及改进的减振器衬套的耐久性，并且通过减振器/空气弹簧组合体来减少作用在底盘上的振动，从而改进车辆的平顺性。
本发明的前述优点、结构和操作由下面的说明和附图将变得更加清楚。
附图说明
附图1是改进的车辆悬架系统的侧视图；
附图2是图1中的放大部分剖视图；
附图3是悬架系统中的外部限制筒体的一种改进的安装结构的放大部分剖视图。
在所有的附图中相同的附图标记表示相同的部分。
具体实施方式
附图1是改进的车辆悬架系统的侧视图，该车辆悬架系统通常用1表示，其中包括一对相互间隔的车辆部件，通常用2和3表示，其间安装由一个空气弹簧/减振器组合体5。车辆部件2和3可以是车辆的各种结构部件，且在优选实施例中，部件2是槽形底盘支架件，其具有一腹板壁部6和一对相互间隔向外延伸的槽支柱7和8。下端部件3可以是车轮组件的各种部件。
空气弹簧/减振器组合体5(附图2)包括一个减振器，通常用10表示，该减振器具有一个减振器筒11，其中容纳一种流体，例如油，一个活塞杆12被往复地安装在上述减振器筒中。减振器筒11的下端通过一个弹性衬套，通常用14表示，连接到车辆部件3上。衬套14分别包括内、外刚性圆柱体15和16，一个柔性套筒17紧压在其间。一个螺栓19延伸穿过内圆柱体15，并且通过焊接、螺母或者其他固定方式固定到车辆部件3上。活塞杆12延伸的端部20通过类似的衬套组件被固定到车辆部件2的腹板(web)壁部6，上述衬套组件具有内外刚性金属圆柱体22、23以及插入其间的柔性套筒24，一个螺栓25延伸穿过内圆柱体22，以便将其固定到腹板壁部6。
空气弹簧/减振器组合体5还包括一个普通的空气弹簧30，该空气弹簧包括一个安装在圆柱体11上并且绕着其延伸的活塞31。一种安装方式将在空气弹簧活塞31上形成一个中央孔33，圆柱体11可滑动地安装在该孔中并且由圆柱体11的台座部分抵靠着形成在活塞31上的阶梯状肩部35以限制圆柱体。在形成于壁37和圆柱体11之间的孔中可以安装多个O型环36，以防其间有空气流过。
一个普通的柔性波纹管39通过一个在活塞31上端部起作用的夹紧环40被密封地夹紧在一个开口端，波纹管39的另一个开口端，通过另一个夹紧环40，被夹紧在端板41的环状凸缘43和限制圆柱体或筒体44的上端之间，以便形成一个内流体腔32。端板41具有一个扩大的中央开口45，该开口由一个环状直立的凸缘46限定，活塞杆12延伸穿过开口45。凸缘46延伸穿过形成在车辆部件2的槽支柱7上的更大的开口47。
根据本发明的一个主要特征，端板41被连接到车辆部件2，特别是被连接到该部件的槽支柱7上，这样其在不同于活塞杆12与车辆部件2的连接位置处被连接到部件2。这种间隔的连接分离了两种力，即将作用在空气弹簧上的力与作用在减振器上的力相分离。这减少了在任一安装系统上的负荷且因此减少了支架并减少了利用一个共同的安装位置时所受到固定的底盘力。端板41通过螺栓、焊接或者其他固定方式被连接到槽支柱7。开口45的直径最好比活塞杆12的直径大许多，以便允许活塞杆12在其间进行因车辆部件2和3的独立运动而引起的锥形运动，使杆12不会接触到凸缘46。
根据本发明的另一方面，一个柔性密封件，通常用50表示，封闭端壁开口45，以防止在内流体腔32中的空气泄漏到周围的大气中，并且为活塞杆12相对于空气弹簧30提供锥形运动。密封件50包括一个气密的套筒53，其通过一个夹紧环54被夹紧到凸缘46和一个限制环55，该限制环通过另一个夹紧环57被安装在活塞杆12的延伸端部20。环55通过焊接或滑动配合连接固定到杆端部20或上安装衬套的外圆柱体23上。多个O型环58可以安装在环55和活塞杆12之间，以便在其间提供流体密封。因此，可以防止腔室32内的空气或其它压力流体经端板开口45泄漏到周围的大气中，同时允许杆12在开口45中进行受限的锥形运动。
根据本发明的另一个特征，大致刚性的限制筒体44围绕着空气弹簧/减振器组合体5。筒体44最好是如图2所示通过夹紧环40被固定到端板41上特别是凸缘43上。刚性筒体44可以由刚性材料制成，例如金属、塑料或其他合成材料或具有如图3所示的内径向延伸的加强线61的相对较硬的橡胶。筒体44最好延伸到活塞31的下部，并且具有一个安装在筒体下开口端部63上的防尘密封件63，以防止灰尘和其他杂质积聚在空气弹簧/减振器组合体周围。密封件63最好具有一个连接到筒体44下开口端部的向内延伸刚性裙部65，一个柔性刷66在裙部和筒体11之间延伸。该柔性刷66还允许筒体11在裙部65的开口端68中进行受限的锥形运动。
一种稍加修改的筒体安装结构在附图3中示出，其中筒体44通过一个柔性套筒70或其他类型的弹性连接弹性地安装。这种弹性安装为受限制的筒体44和空气弹簧/减振器组合体5提供了附加的运动，而不会损坏任何被保护的组件，且最好在筒体44是用相对较硬的材料制成的情况下使用。上述弹性筒体最好被直接夹紧到端板41上。
虽然已经描述了本发明的实施例，但是本发明不限于此，不影响本发明的主旨本发明可以有其它的修改和布置。
在前述说明中，为了简洁、清楚和便于理解，使用了某些术语。不需要对其进行超出现有技术范围的限制，因为这些术语是为了说明性目的而被使用的，并且它们可以有多种解释。
此外，本发明的说明和例子是示例性的，本发明不限于所示或所述的确切细节。

Claims (12)

1.一种车辆悬架系统(1)，包括：
相互间隔的第一和第二车辆部件(2，3)；
具有一个减振器筒体(11)和一个安装在该减振器筒体(11)中并相对减振器筒体往复运动的活塞杆(12)的减振器(10)；
一个第一固定件(14)，其将上述减振器筒体(11)固定到第一车辆部件(3)上，以及一个第二固定件(22-25)，其将上述活塞杆(12)固定到第二车辆部件(2)的第一部分；
一个空气弹簧(30)，其包括安装在上述减振器筒体(11)上的一个活塞(31)和一个固定到第二车辆部件(2)的第二部分上的端板(41)，该第二部分与将上述活塞杆固定到第二车辆部件(2)的第二固定件相间隔，且一个柔性波纹管(39)在活塞(31)和端板(41)之间密封地连接并且延伸，并在其中形成一个空气腔(32)来容纳一定量的空气，活塞杆(12)延伸穿过上述空气腔(32)并且经过形成在上述端板(41)上的开口；和
一个柔性密封件(50)，其绕着端板开口和活塞杆(12)延伸，以便于将空气限制在空气腔(32)内，
其特征在于，上述柔性密封件(50)包括一细长的柔性套筒(53)，以便在车辆部件(2，3)运动过程中为活塞杆(12)提供锥形运动。
2.如权利要求1所述的车辆悬架系统(1)，其特征在于，上述柔性密封件(50)还包括一个安装在活塞杆(12)的延伸端部上的限制环(55)，以及一个将细长的柔性套筒(53)的第一端固定到该限制环(55)上的夹紧环(57)。
3.如权利要求2所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述端板开口由一个环状凸缘(46)确定；且一个夹紧环(54)将上述细长的柔性套筒(53)的第二端固定到上述凸缘(46)上。
4.如权利要求1-3中任一项所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述第二固定件包括一个内刚性同心件(22)和一个外刚性同心件(33)，以及一个插入其间的环状弹性体衬套(24)和延伸穿过上述内刚性同心件(22)上的开口的一个紧固件(25)。
5.如权利要求1-3中任一项所述的车辆系统(1)，其特征在于，一限制筒体(44)围绕空气弹簧活塞(31)及减振器活塞杆(12)同心地安装。
6.如权利要求5所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述限制筒体(44)被固定到端板(41)上，并且沿着柔性波纹管(39)的外表面延伸并终止在一个柔性密封件(63)处，该密封件绕着减振器筒体(11)延伸。
7.如权利要求6所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述限制筒体(44)的柔性密封件(63)包括一个围绕减振器筒体(11)延伸并且与减振器筒体(11)接触的柔性刷(66)。
8.如权利要求5所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述限制筒体(44)是由金属或塑料材料制成的基本刚性的筒体。
9.如权利要求5所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述限制筒体由包含径向加强线的较硬橡胶的弹性体薄片制成。
10.如权利要求5所述的车辆系统(1)，其特征在于，包括一个用来将上述限制筒体(44)弹性地安装到端板(41)上的柔性套筒(70)。
11.如权利要求1-3任一所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述第二车辆部件(2)是一个具有腹板壁部(6)和至少一个向外延伸的槽支柱(7，8)的车架槽；其中槽支柱的壁上形成一个开口，活塞杆(12)延伸穿过该开口；且第二固定件(22-25)将活塞杆(12)固定到车架槽的腹板壁部(6)上。
12.如权利要求1-3任一所述的车辆系统(1)，其特征在于，上述第一固定件(14)包括一个内刚性圆柱体(15)和一个外刚性圆柱体(16)，一个环形的柔性套筒(17)压在它们之间。
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