CN107848356B - 用于车辆的后车桥的气动式车桥悬架 - Google Patents

Abstract

一种用于车辆的后车桥的气动式车桥悬架，包括：支撑车桥的弹性梁；布置在车架处用以支撑弹性梁的空气气囊；一对液压减震器；在车桥的前方从车架向下延伸的一对前吊架；在前吊架与弹性梁之间延伸并通过端部连结至前吊架和弹性梁的纵向杆；可枢转地连结至车桥的上部中央部分和车架的三角形杆；及大致U形并且布置在车桥上方的稳定杆，稳定杆被侧向地包括在两对空气气囊之间且包括横梁和从横梁的端部沿垂直于车桥的方向延伸的两个腿部，横梁可旋转地支撑在安装于车架的底部处的枢转支承件内，使得腿部可执行回转运动，并且腿部的端部经由大致垂直的推力杆和车桥支架而可枢转地连结至车桥，每个推力杆均可枢转地铰接至一个腿部端部和一个车桥支架。

Description

用于车辆的后车桥的气动式车桥悬架

技术领域

本发明涉及用于车辆、特别是重型货车的车桥的气动式车桥悬架。

背景技术

用于车辆的车桥悬架系统已经存在于许多不同的实施方式中。重型货车的悬架通常包括用于提供足够的驾驶舒适性的气动悬架装置与其他机械悬架装置的组合。这些悬架和缓冲装置安装在形成车辆底盘的车架的下面，悬挂车桥在该车辆底盘的下方沿横向方向，即，垂直于车辆的前后方向或行驶方向的方向而布置。悬架装置将减震功能与用于以预定方式导引车桥运动的导引功能相结合。

本发明所涉及的常规气动式车桥悬架包括用于支撑车桥的一对弹性梁，弹性梁中的每个弹性梁均布置在车架下方并且垂直于车桥延伸。在弹性梁与车架之间布置有两对空气气囊。在车架的每一侧处布置有一对空气气囊，并且每一对空气气囊均包括前气囊和后气囊，前气囊和后气囊分别在车桥的前方和后方布置成将弹性梁的相应的前端部或后端部于车辆的相应侧处支撑于车架的底部。另外，一对液压减震器布置成相对于车架支撑弹性梁。

为了在车桥上下移动期间在车架下面导引车桥，布置了一对前吊架，每个前吊架均在车桥的前方从车架向下延伸。前吊架的下端部借助于通常在相应的前吊架与弹性梁之间沿水平方向延伸的纵向杆而连接至车桥，其中，这些纵向杆的端部以可枢转的方式连结至前吊架和弹性梁。在车桥的竖向运动中，纵向杆围绕其在前吊架处的悬架支承件执行枢转运动。

在车桥的上部部分处，车桥由呈等腰三角形形状的三角形杆悬挂。该三角形的腿部由两个上杆形成，所述两个上杆彼此连接以形成一体，所述两个上杆在车桥与车架之间延伸并且以可枢转的方式连结至车桥的上部中央部分。

在上述类型的许多常规气动式车桥悬架中，在车架的下面布置有用于导引车桥的附加稳定杆。该稳定杆通常呈U形并且包括平行于车桥延伸的横梁和从横梁的端部沿垂直于轴线的方向延伸的两个腿部。稳定杆接纳在枢转支承件内，使得稳定杆可以执行围绕横梁的主轴的转动运动，其中，腿部执行上下回转运动。

在作为现有技术已知的构型中，对横梁进行支撑的枢转支承件在弹性梁的高度上布置在车桥的后侧处，即，布置在与前吊架相反的一侧处。在该位置中，稳定杆的悬架不会妨碍在车架下面的相应空间中的任何其他安装部件。然而，该构型的主要缺点是需要占用大量的空间并且限制了车辆的离地间隙。该布置的另一个缺点是稳定杆将大的力和扭矩引入到稳定杆所安装至的弹性梁中。因此，弹性梁必须具有坚固的构型并且因此具有大的重量。

减小车辆的整体重量是车辆构型中的常见要求，并且因此还需要降低车桥悬架的成本及其重量。另一个常见的需求是所有部件的紧凑设计，这在车桥悬架中仍有待改进。应当进一步改善驾驶舒适性，特别是应当减少从车桥传递至驾驶室的振动。同时，期望对路面轮廓进行谐波跟踪。

发明内容

因此，本发明的根本问题在于，在更紧凑的设计、增加离地间隙、减轻重量、降低成本和改善驾驶舒适性方面，对根据现有技术的如上所述的气动式车桥悬架的设计进行改进。

这些目的是通过一种气动式车桥悬架来实现的，该气动式车桥悬架包括：-一对弹性梁，所述一对弹性梁用于支撑所述车桥，所述弹性梁中的每个弹性梁均布置在车架下方并且垂直于所述车桥延伸；-两对空气气囊，其中，在所述车架的每一侧处均布置有一对空气气囊，并且每一对空气气囊均包括前气囊和后气囊，所述前气囊和所述后气囊分别在所述车桥的前方和后方布置成将所述弹性梁的相应的前端部或后端部于车辆的相应侧处支撑于所述车架的底部；-一对液压减震器，每个减震器均布置成相对于所述车架支撑所述弹性梁中的一个弹性梁；-一对前吊架，每个前吊架均在所述车桥的前方从所述车架向下延伸；-一对纵向杆，每个纵向杆均在一个前吊架与一个弹性梁之间延伸并且通过其端部分别以可枢转的方式连结至所述前吊架和一个弹性梁；-三角形杆，所述三角形杆分别以可枢转的方式连结至所述车桥的上部中央部分和所述车架；所述气动式车桥悬架的特征在于还包括稳定杆，所述稳定杆呈大致U形且布置在所述车桥上方，所述稳定杆被侧向地包括在所述两对空气气囊之间，并且所述稳定杆包括横梁和两个腿部，所述两个腿部从所述横梁的端部沿垂直于所述车桥的方向延伸，其中，所述横梁以可旋转的方式支撑在安装于所述车架的底部处的枢转支承件内，使得所述腿部能够执行回转运动，并且所述腿部的端部经由大致垂直的推力杆和安装在所述车桥的顶部上的车桥支架而以可枢转的方式连结至所述车桥，其中，每个推力杆分别以可枢转的方式铰接至一个腿部端部和一个车桥支架。

根据本发明，U形稳定杆布置在车桥的上方，并且用于以可旋转的方式支撑横梁的枢转支承件安装在车架的底部处，使得腿部可以执行其回转运动。腿部延伸横过车桥的顶部部分，并且腿部的端部经由大致垂直的推力杆和安装在车桥的顶部上的车桥支架而以可枢转的方式连结至车桥，其中，每个推力杆分别以可旋转的方式铰接至一个腿部和一个车桥支架。

由于稳定杆布置于在车桥上方且在车架正下方的空间中或者由车架的框架封围，因此根据本发明的气动式车桥悬架的设计非常紧凑。此外，作用在稳定杆上的力可以被车架和车桥更好地吸收。为此，弹性梁可以具有较轻的重量，从而使得成本降低。事实证明，这种设计通过减少从车桥传递至车辆的其他部件的振动来进一步提高驾驶舒适性，并且车桥的道路追踪也得到了改善。由于稳定杆的新位置，因此车辆的后部部分处的离地间隙已经增大。

根据本发明的优选实施方式，气动式车桥悬架还包括一对第一止动件和第二止动件，第一止动件布置在车架的底部处，其中，每个止动件均布置在一个车桥支架的上方，第二止动件安装在车桥支架处且安装处于在车桥靠近车架时与第一止动件相接触的位置。第二止动件例如可以是由车桥支架的一部分夹持在车桥的顶部上的橡胶缓冲件，其中，橡胶缓冲件的顶部部分穿过车桥支架内的凹部而露出，以减弱第一止动件的冲击。第一止动件可以设置为固定至车架的纵梁的车桥止动件支架。

根据本发明的另一优选实施方式，稳定杆的横梁呈曲柄形状。可以选择该形状以为车桥的中央部分、特别是差速器齿轮提供更多的空间。这种大体积的车桥部件可能会阻碍稳定杆的运动。但是，借助于曲柄形状可以解决该问题。

优选地，车桥支架各自包括延伸部分，该延伸部分从车桥的顶部沿大致平行于横梁的腿部的方向延伸，其中，延伸部分的端部铰接至相应的推力杆的下端部。

更优选地，车桥支架借助于弹性夹具安装在车桥的顶部上，弹性夹具从顶部封围车桥支架和车桥并且固定至弹性梁。

甚至更优选地，对横梁进行支撑的枢转支承件布置在安装于车架的底部处的稳定支架内，并且减震器的顶端部以可枢转的方式安装至稳定支架。

附图说明

本发明的这些及其他特征和优点将从以下将在下文中描述的本发明的优选实施方式的描述中变得明显和清楚。

图1是根据本发明的气动式车桥悬架的一个实施方式的侧视图；

图2是图1中示出的气动式车桥悬架的实施方式的立体图，其中，省略了车架；

图3是图1的气动式车桥悬架的实施方式的俯视图；以及

图4和图5是前述图中示出的气动式车桥悬架的部件的放大细节图。

具体实施方式

图1示出了用于车辆的后部的车桥12的气动式车桥悬架10，该气动式车桥悬架10仅被部分地示出。图1中的行驶方向是左方向(由箭头A指示)，并且车桥12垂直于附图的平面，即，垂直于行驶方向A而延伸。在下文中，术语“前”、“后”、“左”、“右”等指的是所指示的行驶方向A。

气动式车桥悬架10包括一对弹性梁，其中，该对弹性梁中的仅左侧的弹性梁14在图1中可见。该左侧的弹性梁14安装在车桥12的左侧部分的下面并且垂直于车桥12，即，平行于行驶方向A而延伸。另一弹性梁(在图1中不可见)平行于该弹性梁14布置。车桥12和一对弹性梁14两者都布置在车辆的车架16的下面，车架16是底盘的一部分。

一对空气气囊(air bellow)18、20布置在车架16的左侧部分的正下方且在车架16的底部与弹性梁14的前端部和后端部之间，使得弹性梁14由空气气囊18、20悬挂和缓冲以吸收从道路经由车桥而作用至车身的冲击和振动。对应的一对气囊(未示出)以与空气气囊18、20相同的方式布置在另一弹性梁14与车架16的右侧部分的底部之间，使得气动式车桥悬架10总共包括四个空气气囊(还参见图2和图3)。

此外，一对液压减震器22布置成相对于车架16支撑弹性梁14。这些减震器22中的仅一个减震器在图1中的车架16的左侧处可见。该减震器22的下端部安装至左侧的弹性梁14的从车桥12朝向后空气气囊20向后延伸的部分，并且该减震器22的上端部侧向地附接至车架16。减震器22可以在沿行驶方向A延伸的垂直平面内执行围绕该减震器22的上附接支承件24的回转运动。通常，液压减震器22可以被线性地抽出或缩回以改变其长度，即，弹性梁14与车架16之间的距离。

在车桥12的前方，在车架16的底部安装有从车架16向下延伸的一对前吊架26。左侧的前吊架26在图1中可见。在左侧的前吊架26的下端部处，纵向杆28沿大致水平方向在左侧的弹性梁14的位于车桥12的正下方的中央部分与前吊架26之间延伸。纵向杆28通过其相应的端部分别以可枢转的方式连结至前吊架26和弹性梁14。当弹性梁14在竖向方向上执行用以遵循道路的不平整性的运动——该运动由成对的空气气囊18、20和减震器22缓冲——时，纵向杆28围绕该纵向杆28的在前吊架26的下端部处的附接支承件30执行在行驶方向A上延伸的竖向平面中的回转运动。

如图2和图3中可以看到的，三角形杆32布置车架16内的位于车桥12上方的中央空间中并且呈等腰三角形的形状。该三角形杆32的腿部由两个上杆34、36形成，所述两个上杆34、36彼此连接以形成一体并且封围成锐角。三角形杆32的腿部从公共接头38沿行驶方向A延伸，其中，三角形杆32的腿部的端部在安装有前吊架26的位置处连结至车架16。也就是说，上杆34和上杆36中的每一者均延伸成越过车架16的左梁40和右梁42，左梁40和右梁42在行驶方向A上平行于彼此延伸，并且上杆34和上杆36中的每一者均附接至所述梁40、梁42的内侧。

公共接头38是这样的铰链支承件：其允许包括两个上杆34、36的杆装置32绕水平轴线进行共同枢转运动，以遵循车桥12在气动式车桥悬架10内的竖向运动。在上杆34和上杆36的前附接点处，上杆34和上杆36也通过铰链支承件附接至车架16的相应的梁40、梁42。

气动式车桥悬架10包括稳定杆44，该稳定杆44布置在车桥12上方并且被完全侧向地包括在两对空气气囊18、22之间。该稳定杆44通常呈U形并且包括横梁(参见图3)46和两个平行的腿部48、50，横梁46垂直于行驶方向A且大致平行于车桥12而延伸，所述两个平行的腿部48、50从横梁46的相应的端部沿行驶方向A延伸。当横梁46布置成在车桥12的后面且在后空气气囊20的前方时，两个腿部48、50延伸横过车桥12的上部部分，其中，两个腿部48、50的端部位于车桥12的前方。横杆46由枢转支承件52以可旋转的方式支撑，使得横梁46可以在相应的枢转支承件52内围绕平行于车桥12的水平轴线转动。在该转动运动中，腿部48、50在垂直于车桥12的竖向平面内执行回转运动。

腿部48、50的端部54各自经由大致垂直的推力杆56和安装在车桥12的顶部上的车桥支架58而以可枢转的方式连结在车桥12上。在该布置中，相应的推力杆56的上端部以可枢转的方式连结至相应的腿部48、50的一个端部54，并且相应的推力杆56的下端部连结至车桥支架58，如图1所示。

更确切地说，相应的车桥支架58包括延伸部分60，该延伸部分60大致沿行驶方向A延伸，即，沿朝向车辆的前部部分且与稳定杆44的两个腿部48、50的方向相同的方向延伸。铰链支承件80将推力杆56的下端部连结至延伸部分60的前端部，并且另一铰链支承件82将推力杆56的上端部连结至腿部48和腿部50中的一者的端部54。在该布置中，推力杆56一方面可以相对于车桥支架58执行枢转运动，并且另一方面可以相对于稳定杆44的相应的腿部48、腿部50执行枢转运动。

车桥支架58的安装细节可以从图4中获得。车桥支架58借助于弹性夹具62安装在车桥12的顶部上，弹性夹具62从顶部封围车桥支架58和车桥12，其中，弹性夹具62的下端部固定至弹性梁14。一对弹性夹具62布置成固定一个车桥支架58。在向内直立的相应的车桥支架58的侧向部分64处，橡胶缓冲件66由车桥支架58夹持在车桥12的顶部上，从而形成止动件。橡胶缓冲件的自由上端部穿过侧向部分64内的凹部而露出。

作为该止动件66的配对件，上止动件68布置在车架16的底部处且布置处于在车桥12靠近车架16时与作为止动件66的橡胶缓冲件的上端部相接触的位置。该上止动件68设置为邻接橡胶缓冲件66以限制车桥12的在上方向上的竖向运动的车架支架。

如可以特别地从图2和图3中获得的，稳定杆44的横梁46呈曲柄形状，其中，U形的中央部分70朝向车辆的后部部分弯曲。在该U形的中央部分70的凹入侧处，扩大了用于容置车桥12的中央区段中的差速齿轮72的空间。借助于横梁46的曲柄形状，避免了稳定杆44与车桥12的大体积部分的碰撞。

如可以从图5中获得的，用于对横梁46进行支撑的支承件52形成为安装在车架16的相应杆40、42的底部的正下方的半支承件。用于将该枢转支承件52固定至车架16的稳定支架74也用于将液压减震器22的上端部安装在杆40的外侧部处。

当推力例如由于道路颠簸等沿向上方向作用在车桥12上时，该力的载荷由空气气囊18、20和液压减震器22承受，使得空气气囊18、20和液压减震器22被压缩。同时，车桥12的顶部上的车桥支架58将力传递到与车桥支架58连结的推力杆56上，并且推力杆56又使稳定杆44的两个腿部48、50沿图1中的顺时针方向枢转，即，向上枢转，而横梁46在该横梁46的枢转支承件52内转动。在该运动中，两个止动件66、68(参见图4)彼此靠近直到它们已经接触为止，使得车桥12的在向上方向上的路径被限制。连接至前吊架26的纵向杆28连同三角形杆32在该运动中具有导引功能。

稳定杆44和推力杆56以及车桥支架58的布置非常紧凑并且在车桥12上方占据很小的空间。同时，增大了车辆的在后空气气囊20后面的后部部分处的离地间隙。在本构型中，稳定杆44更轻，由此增加了车辆的整体重量及制造成本。

Claims (7)

1.一种用于车辆的后部的车桥(12)的气动式车桥悬架(10)，所述气动式车桥悬架(10)包括：

-一对弹性梁(14)，所述一对弹性梁(14)用于支撑所述车桥(12)，所述弹性梁(14)中的每个弹性梁均布置在车架(16)下方并且垂直于所述车桥(12)延伸；

-两对空气气囊(18、20)，其中，在所述车架(16)的每一侧处均布置有一对空气气囊，并且每一对空气气囊均包括前气囊和后气囊，所述前气囊和所述后气囊分别在所述车桥(12)的前方和后方布置成将所述弹性梁(14)的相应的前端部或后端部于车辆的相应侧处支撑于所述车架(16)的底部；

-一对液压减震器(22)，每个减震器均布置成相对于所述车架(16)支撑所述弹性梁(14)中的一个弹性梁；

-一对前吊架(26)，每个前吊架(26)均在所述车桥(12)的前方从所述车架向下延伸；

-一对纵向杆(28)，每个纵向杆均在一个前吊架(26)与一个弹性梁(14)之间延伸并且通过其端部分别以可枢转的方式连结至所述前吊架(26)和一个弹性梁(14)；

-稳定杆(44)，所述稳定杆(44)呈大致U形且布置在所述车桥(12)上方，所述稳定杆(44)包括横梁(46)和两个腿部(48、50)，所述两个腿部(48、50)从所述横梁(46)的端部沿垂直于所述车桥(12)的方向延伸，

所述气动式车桥悬架的特征在于，

所述气动式车桥悬架包括三角形杆(32)，所述三角形杆(32)分别以可枢转的方式连结至所述车桥(12)的上部中央部分和所述车架(16)；并且所述横梁(46)以可旋转的方式支撑于在所述车桥(12)的后面直接固定至所述车架(16)的底部的枢转支承件(52)内，使得所述腿部(48、50)能够执行回转运动，并且所述腿部(48、50)的端部(54)经由大致垂直的推力杆(56)和安装在所述车桥(12)的顶部上的车桥支架(58)而以可枢转的方式连结至所述车桥(12)的前部部分，其中，每个推力杆(56)分别以可枢转的方式铰接至一个腿部端部(54)和一个车桥支架(58)，

其中，所述枢转支承件(52)布置在安装于所述车架(16)的底部处的稳定支架(74)内，并且所述减震器(22)的顶端部以可枢转的方式安装至所述稳定支架(74)。

2.根据权利要求1所述的气动式车桥悬架，其特征在于包括成对的第一止动件(68)和第二止动件(66)，所述第一止动件(68)布置在所述车架(16)的底部处，其中，每个止动件(68)均布置在一个车桥支架(58)的上方，所述第二止动件(66)安装在所述车桥支架(58)处且安装处于在所述车桥(12)靠近所述车架(16)时与所述第一止动件(68)相接触的位置。

3.根据权利要求1所述的气动式车桥悬架，其特征在于，所述稳定杆(44)的所述横梁(46)呈曲柄形状。

4.根据权利要求1所述的气动式车桥悬架，其特征在于，所述车桥支架(58)各自包括延伸部分(60)，所述延伸部分(60)从所述车桥(12)的顶部沿大致平行于所述横梁(46)的所述腿部(48、50)的方向延伸，其中，所述延伸部分(60)的端部铰接至相应的所述推力杆(56)的下端部。

5.根据权利要求1所述的气动式车桥悬架，其特征在于，所述车桥支架(58)借助于弹性夹具(62)安装在所述车桥(12)的顶部上，所述弹性夹具(62)从所述顶部封围所述车桥支架(58)和所述车桥(12)并且固定至所述弹性梁(14)。

6.根据权利要求1所述的气动式车桥悬架，其特征在于，所述车辆是重型货车。

7.一种车辆，所述车辆包括根据前述权利要求中的任一项所述的气动式车桥悬架。

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