CN109849609A - 橡胶悬架及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种橡胶悬架及车辆，涉及汽车悬架技术领域，以缓解现有技术中存在的车架与车桥在侧倾时的相对位移都由橡胶主簧承担的技术问题。该橡胶悬架包括鞍座、均衡梁、辅助弹性组件和限位支架；鞍座位于均衡梁的上方，且鞍座的下部开设安装开口；限位支架设置于安装开口的顶壁，向靠近均衡梁的方向凸起，且限位支架能够伸入辅助弹性组件；辅助弹性组件连接于均衡梁，用于阻碍限位支架沿车辆的横向偏移。该车辆包括包括车架、车桥、以及上述的橡胶悬架；鞍座连接于车架，均衡梁的端部与车桥铰接。本发明的技术方案分担了橡胶主簧在车辆横向承担的载荷，延长了橡胶主簧的使用寿命。

Description

橡胶悬架及车辆

技术领域

本发明涉及汽车悬架技术领域，尤其是涉及一种橡胶悬架及车辆。

背景技术

商用车底盘悬架根据结构和减振元件分为板簧悬架、空气悬架及橡胶悬架。目前，国内商用车90％以上底盘悬架选用板簧悬架，随着国内治超及整车轻量化发展趋势，空气悬架逐步在国内商用车底盘上使用和推广，限于空气悬架成本较高，空气悬架在国内普及还需一定的时间。橡胶悬架兼顾轻量化和成本优势，近几年在国内商用车底盘上得到推广和使用。

橡胶悬架选用橡胶作为弹性元件，通过斜置橡胶主簧和辅助弹簧实现变刚度特性，实现整车垂向承载和运行方向的限位，但是限于橡胶悬架结构限制，在整车转弯侧倾时，由于橡胶悬架侧倾刚度过低，造成车架与车桥在侧倾时的相对位移都由橡胶主簧承担，这种情况下，橡胶主簧除了受到垂向和纵向载荷外，还受到横向的载荷，容易造成橡胶主簧过早的失效，当均衡梁球铰选用关节轴承结构时还易造成均衡梁的偏斜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种橡胶悬架及车辆，以缓解现有技术中存在的车架与车桥在侧倾时的相对位移都由橡胶主簧承担的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供以下技术方案：

一种橡胶悬架，包括鞍座、均衡梁、辅助弹性组件和限位支架；

所述鞍座位于所述均衡梁的上方，且所述鞍座的下部开设安装开口；

所述限位支架设置于所述安装开口的顶壁，向靠近所述均衡梁的方向凸起，且所述限位支架能够伸入所述辅助弹性组件；

所述辅助弹性组件连接于所述均衡梁，用于阻碍所述限位支架沿车辆的横向偏移。

进一步地，所述辅助弹性组件包括辅助支架、第一弹性件和第二弹性件；

所述辅助支架的截面呈“凹”字型，沿车辆的横向延伸并连接于所述均衡梁；

所述第一弹性件和所述第二弹性件分别设置于所述辅助支架的两内侧面。

进一步地，所述辅助弹性组件还包括第三弹性件，所述第三弹性件设置于所述辅助支架的内底面。

进一步地，所述限位支架包括连接板、限位件和支撑件；

所述连接板设置于所述安装开口的顶壁；

所述限位件连接于所述连接板，并凸向所述均衡梁，能够伸入所述辅助弹性组件；

所述支撑件设置于所述连接板与所述限位件之间，两端分别连接于所述连接板和所述限位件。

进一步地，所述限位件包括第一侧部、第二侧部和底部；

所述第一侧部的底边和所述第二侧部的底边分别连接于所述底部的相对的两侧边，所述第一侧部的顶边和所述第二侧部的顶边均连接于所述连接板。

进一步地，所述第一侧部和第二侧部均与所述底部成钝角或直角设置。

进一步地，所述橡胶悬架还包括限位组件，所述限位组件沿车辆的垂向设置，且所述限位组件的两端分别连接于所述鞍座和所述均衡梁，以限制所述鞍座和所述均衡梁的相对距离。

进一步地，所述限位组件包括缓冲连接件、第一支座和第二支座；

所述第一支座连接于所述鞍座，所述第二支座位于所述第一支座的下方并连接于所述均衡梁；

所述缓冲连接件沿车辆的垂向延伸，两端分别连接于所述第一支座和所述第二支座，能够缓冲自身受到的车辆垂向的瞬时载荷。

进一步地，所述缓冲连接件包括链条和缓冲块；

所述链条的两端分别连接于所述第一支座和所述第二支座，所述缓冲块设置于所述链条的端部与所述第一支座和/或所述第二支座之间。

一种车辆，包括车架、车桥、以及上述的橡胶悬架；

所述鞍座连接于所述车架，所述均衡梁的端部与所述车桥铰接。

结合以上技术方案，本发明带来的有益效果分析如下：

本发明提供了一种橡胶悬架，当该橡胶悬架安装到车辆上时，鞍座与车架连接，均衡梁的端部与车桥铰接，在车身的自重作用下鞍座向靠近均衡梁方向运动，限位支架伸入辅助弹性组件。当安装该橡胶悬架的车辆在转弯时，车辆会发生侧倾，车架与车桥产生相对位移，限位支架随车架在车辆的横向发生偏移。由于限位支架伸入辅助弹性组件，辅助弹性组件对发生偏移的限位支架施加阻碍限位支架运动的作用力，阻碍限位支架在车辆的横向的偏移，分担橡胶主簧在车辆的横向上承担的载荷，延长了橡胶主簧的使用寿命，防止了均衡梁的偏斜。

本发明还提供一种车辆，该车辆包括车架、车桥、以及上述的橡胶悬架；鞍座连接于车架，均衡梁的端部与车桥铰接。由于该车辆具有上述的橡胶悬架，使车辆的橡胶主簧的使用寿命较长，均衡梁不易偏斜。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的橡胶悬架的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的橡胶悬架的正视图；

图3为本发明实施例提供的辅助弹性组件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的限位支架的结构示意图。

图标：10－鞍座；20－均衡梁；30－辅助弹性组件；31－第一弹性件；32－第二弹性件；33－第三弹性件；34－辅助支架；40－限位支架；41－连接板；42－限位件；421－第一侧部；422－第二侧部；423－底部；43－支撑件；50－限位组件；51－第一支座；52－第二支座；53－缓冲连接件；531－链条；532－缓冲块；60－橡胶主簧；70－减振器；80－帽型梁；90－球铰。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对实施例1和实施例2进行详细描述：

实施例1

本实施例提供了一种橡胶悬架，请一并参照说明书附图中图1至图4。

如图1和图2所示，该橡胶悬架包括鞍座10、均衡梁20、辅助弹性组件30和限位支架40；鞍座10位于均衡梁20的上方，且鞍座10的下部开设安装开口；限位支架40设置于安装开口的顶壁，向靠近均衡梁20的方向凸起，且限位支架40能够伸入辅助弹性组件30；辅助弹性组件30连接于均衡梁20，用于阻碍限位支架40沿车辆的横向偏移。

当该橡胶悬架安装到车辆上时，鞍座10与车架连接，均衡梁20的端部与车桥铰接，在车身的自重作用下鞍座10向靠近均衡梁20方向运动，限位支架40伸入辅助弹性组件30。当安装该橡胶悬架的车辆在转弯时，车辆会发生侧倾，车架与车桥产生相对位移，限位支架40随车架在车辆的横向发生偏移。由于限位支架40伸入辅助弹性组件30，辅助弹性组件30对发生偏移的限位支架40施加阻碍限位支架40运动的作用力，阻碍限位支架40在车辆的横向的偏移，分担橡胶主簧60在车辆的横向上承担的载荷，延长了橡胶主簧60的使用寿命，防止了均衡梁20的偏斜。

具体地，均衡梁20的两端均设置有球铰90，该橡胶悬架安装到车辆上时，均衡梁20与车桥之间通过球铰90连接。

需要说明的是，车辆的垂向是指垂直于地面的方向；车辆的纵向是指车辆的行进方向；车辆的横向是指车辆直线行驶时，平行于车轮轴线的方向。

如图1和图2所示，该橡胶悬架还包括帽型梁80、橡胶主簧60和减振器70；两个帽型梁80对称设置在均衡梁20的两侧，并伸入鞍座10的安装开口内；帽型梁80和鞍座10的安装开口的内壁之间设置橡胶主簧60，每个帽型梁80上连接有两个橡胶主簧60；减振器70的两端分别连接于鞍座10和均衡梁20，两个减振器70倾斜布置。

橡胶主簧60承受车桥与车架之间的大部分垂向载荷、大部分纵向载荷、以及大部分横向载荷。减振器70能够是用来抑制橡胶主簧60吸震后反弹时的震荡以及来自路面的冲击。

具体地，如图1和图2所示，辅助弹性组件30通过帽型梁80连接于均衡梁20，当然，辅助弹性组件30也可以直接连接于均衡梁20。

需要说明的是，辅助弹性组件30与限位支架40配合使用，辅助弹性组件30与限位支架40的安装位置可以互换，即辅助弹性组件30安装于鞍座10的安装开口的顶壁，限位支架40安装于均衡梁20。

如图3所示，辅助弹性组件30包括辅助支架34、第一弹性件31和第二弹性件32；辅助支架34的截面呈“凹”字型，沿车辆的横向延伸并连接于均衡梁20；第一弹性件31和第二弹性件32分别设置于辅助支架34的两内侧面。

优选地，第一弹性件31和第二弹性件32为橡胶弹簧。当然，第一弹性件31和第二弹性件32也可以采用圆柱弹簧等其他类型的弹性件。

辅助弹性组件30的具体结构为上述结构形式时，限位支架40伸入辅助弹性组件30指限位支架40伸入辅助支架34且位于第一弹性件31和第二弹性件32之间。

辅助弹性组件30通过第一弹性件31和第二弹性件32承受车辆的横向载荷。当安装有该橡胶悬架的车辆转弯发生侧倾时，伸入辅助弹性组件30的限位支架40在车辆的横向发生偏移，根据限位支架40的偏移方向，限位支架40挤压第一弹性件31或第二弹性件32，第一弹性件31或第二弹性件32给予限位支架40与偏移方向相反的弹力，进而使第一弹性件31和第二弹性件32承担了一部分横向载荷，分担了橡胶主簧60承受的横向载荷。

进一步地，如图3所示，辅助弹性组件30还包括第三弹性件33，第三弹性件33设置于辅助支架34的内底面。

优选地，第三弹性件33为橡胶弹簧。当然，第三弹性件33也可以采用圆柱弹簧等其他类型的弹性件。

第三弹性件33能够承受车辆的垂向载荷。当车辆在路面行驶经过凸起时，均衡梁20向上运动，均衡梁20与鞍座10之间的距离缩短，进而限位支架40和辅助弹性组件30之间的距离缩短，第三弹性件33被压缩，第三弹性件33分担了橡胶主簧60承担的车辆的垂向载荷。

优选地，沿车辆的垂向，第三弹性件33呈塔型。第三弹性件33刚被压缩时，第三弹性件33的刚度较小，对均衡梁20的向上运动具有较好的缓冲作用；随第三弹性件33被压缩距离的增加，第三弹性件33的刚度逐渐增大，使第三弹性件33在垂向上具有较好的承载能力。当然，第三弹性件33也可以为圆锥形、圆柱形等其他形状。

需要说明的是，辅助弹性组件30的具体结构并不以上述结构为限制，辅助弹性组件30还可以为其他结构形式。例如，辅助弹性组件30包括辅助支架34和弹性层；辅助支架34辅助支架34呈“凹”字型，沿车辆的横向延伸并连接于均衡梁20；弹性层贴合在辅助支架34的内侧；当安装有该橡胶悬架的车辆转弯发生侧倾时，伸入辅助弹性组件30的限位支架40在车辆的横向发生偏移，限位支架40挤压弹性层，进而使弹性层承担了一部分横向载荷，分担了橡胶主簧60的横向载荷。

进一步地，如图4所示，限位支架40包括连接板41、限位件42和支撑件43；连接板41设置于安装开口的顶壁；限位件42连接于连接板41，并凸向均衡梁20，能够伸入辅助弹性组件30；支撑件43设置于连接板41与限位件42之间，两端分别连接于连接板41和限位件42。

在车辆转弯发生侧倾时，限位支架40在车辆的横向发生偏移，限位件42与辅助弹性组件30发生挤压，辅助弹性组件30对限位件42进行限制，进而分担了橡胶主簧60承受的横向载荷。

支撑件43为限位件42提供垂向的支撑，增强了限位件42的刚性，防止限位件42因受到垂向载荷而发生变形。

如图4所示，支撑件43优选为方管，方管的质量较轻，且沿自身轴线方向具有较大的刚度，能够有效防止限位件42发生变形。当然，支撑件43也可以为角钢等其他结构形式。

进一步地，如图4所示，限位件42包括第一侧部421、第二侧部422和底部423；第一侧部421的底边和第二侧部422的底边分别连接于底部423的相对的两侧边，第一侧部421的顶边和第二侧部422的顶边连接于安装开口的顶壁。

限位支架40在车辆的横向发生偏移时，限位件42的第一侧部421或第二侧部422挤压辅助弹性组件30，进而分担橡胶主簧60承受的横向载荷。

底部423的两条自由侧边向上弯曲。第一弹性件31、第二弹性件32和第三弹性件33为橡胶弹簧时，底部423的两条自由侧边向上弯曲能够防止底部423的自由侧边划伤第一弹性件31、第二弹性件32和第三弹性件33。

进一步地，如图4所示，第一侧部421和第二侧部422均与底部423成钝角设置，或者，第一侧部421和第二侧部422均与底部423成直角设置。

若第一侧部421和第二侧部422均与底部423成锐角设置，限位件42便无法伸入辅助弹性组件30。第一侧部421和第二侧部422均与底部423成钝角或直角设置，使限位件42能够伸入辅助弹性组件30。

图4中示出了第一侧部421和第二侧部422均与底部423成钝角设置，使限位件42方便伸入辅助弹性组件30，在限位件42伸入辅助弹性组件30时，第一侧部421和第二侧部422能够起到引导作用。

需要说明的是，限位支架40的具体结构并不以上述结构为限制，限位支架40还可以为其他结构形式。例如，限位支架40为半球形结构，能够伸入辅助弹性组件30。同时，限位支架40可以为焊接结构，也可以选用铸造等形式实现相同的功能。

当车辆在行进过程中遇到沟槽时，车轮向下运动，均衡梁20与鞍座10之间的距离增大，橡胶主簧60由被压缩状态逐渐转变为被拉伸状态。当车辆遇到较深的沟槽时，车轮向下运动时可能会将橡胶主簧60拉伸破坏。

为防止橡胶主簧60被拉伸破坏，橡胶悬架还包括限位组件50，如图1和图2所示，限位组件50沿车辆的垂向设置，且限位组件50的两端分别连接于鞍座10和均衡梁20，以限制鞍座10与均衡梁20的相对距离。

限位组件50能够限制鞍座10与均衡梁20间距离，防止车轮向下运动过大的距离，进而防止橡胶主簧60被拉伸破坏。

进一步地，如图1和图2所示，限位组件50包括缓冲连接件53、第一支座51和第二支座52；第一支座51连接于鞍座10，第二支座52位于第一支座51的下方并连接于均衡梁20；缓冲连接件53沿车辆的垂向延伸，两端分别连接于第一支座51和第二支座52，能够缓冲自身受到的车辆垂向的瞬时载荷。

由于缓冲连接件53的最大长度不变，进而使限位组件50能够限制均衡梁20与鞍座10间的最大距离，防止橡胶主簧60被拉伸破坏。当车辆遇到沟槽时，车轮向下运动，缓冲连接件53能够缓冲自身受到的车辆垂向的瞬时载荷，防止缓冲连接件53被拉断。

缓冲连接件53的具体结构如图1和图2所示，缓冲连接件53包括链条531和缓冲块532；链条531的两端分别连接于第一支座51和第二支座52，缓冲块532设置于链条531的端部与第一支座51和/或第二支座52之间。

如图1和图2所示，缓冲块532设置于链条531的下端与第二支座52之间，具体地，缓冲块532设置于第二支座52的下侧，链条531的下端穿过第二支座52和缓冲块532并连接于缓冲块532的底面。

缓冲块532也可以设置于链条531的上端与第一支座51之间，具体地，缓冲块532设置于第一支座51的上侧，链条531的上端穿过第一支座51和缓冲块532并连接于缓冲块532的顶面。

当然，缓冲连接件53也可以包括两个缓冲块532，两个缓冲块532分别设置于第一支座51与链条531的上端之间、以及第二支座52与链条531的下端之间。

此外，缓冲连接件53也可以为其他结构形式。例如，缓冲连接件53包括缓冲块532和两根链条531，两根链条531通过缓冲块532连接，两根链条531背离缓冲块532的端部分别连接于第一支座51和第二支座52。

缓冲块532在垂向载荷加载到链条531上时起到缓冲作用，防止链条531被拉断。该缓冲块532优选为聚氨酯材质，也可以选用橡胶、塑料等缓冲材料。

实施例2

本实施例提供一种车辆。

该车辆包括车架、车桥、以及实施例1提供的橡胶悬架；鞍座10连接于车架，均衡梁20的端部与车桥铰接。

具体地，如图1和图2所示，均衡梁20的端部具有球铰90，均衡梁20通过球铰90与车桥连接；鞍座10的上部开设多个通孔，使用螺栓穿过鞍座10上的通孔和车架上的通孔后使用螺母固定。

该车辆具有实施例1提供的橡胶悬架，进而，该车辆的橡胶主簧60的使用寿命较长，均衡梁20不易偏斜。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种橡胶悬架，其特征在于，包括鞍座(10)、均衡梁(20)、辅助弹性组件(30)和限位支架(40)；

所述鞍座(10)位于所述均衡梁(20)的上方，且所述鞍座(10)的下部开设安装开口；

所述限位支架(40)设置于所述安装开口的顶壁，向靠近所述均衡梁(20)的方向凸起，且所述限位支架(40)能够伸入所述辅助弹性组件(30)；

所述辅助弹性组件(30)连接于所述均衡梁(20)，用于阻碍所述限位支架(40)沿车辆的横向偏移。

2.根据权利要求1所述的橡胶悬架，其特征在于，所述辅助弹性组件(30)包括辅助支架(34)、第一弹性件(31)和第二弹性件(32)；

所述辅助支架(34)的截面呈“凹”字型，沿车辆的横向延伸并连接于所述均衡梁(20)；

所述第一弹性件(31)和所述第二弹性件(32)分别设置于所述辅助支架(34)的两内侧面。

3.根据权利要求2所述的橡胶悬架，其特征在于，所述辅助弹性组件(30)还包括第三弹性件(33)，所述第三弹性件(33)设置于所述辅助支架(34)的内底面。

4.根据权利要求1所述的橡胶悬架，其特征在于，所述限位支架(40)包括连接板(41)、限位件(42)和支撑件(43)；

所述连接板(41)设置于所述安装开口的顶壁；

所述限位件(42)连接于所述连接板(41)，并凸向所述均衡梁(20)，能够伸入所述辅助弹性组件(30)；

所述支撑件(43)设置于所述连接板(41)与所述限位件(42)之间，两端分别连接于所述连接板(41)和所述限位件(42)。

5.根据权利要求4所述的橡胶悬架，其特征在于，所述限位件(42)包括第一侧部(421)、第二侧部(422)和底部(423)；

所述第一侧部(421)的底边和所述第二侧部(422)的底边分别连接于所述底部(423)的相对的两侧边，所述第一侧部(421)的顶边和所述第二侧部(422)的顶边均连接于所述连接板(41)。

6.根据权利要求5所述的橡胶悬架，其特征在于，所述第一侧部(421)和第二侧部(422)均与所述底部(423)成钝角或直角设置。

7.根据权利要求1所述的橡胶悬架，其特征在于，所述橡胶悬架还包括限位组件(50)，所述限位组件(50)沿车辆的垂向设置，且所述限位组件(50)的两端分别连接于所述鞍座(10)和所述均衡梁(20)，以限制所述鞍座(10)和所述均衡梁(20)的相对距离。

8.根据权利要求7所述的橡胶悬架，其特征在于，所述限位组件(50)包括缓冲连接件(53)、第一支座(51)和第二支座(52)；

所述第一支座(51)连接于所述鞍座(10)，所述第二支座(52)位于所述第一支座(51)的下方并连接于所述均衡梁(20)；

所述缓冲连接件(53)沿车辆的垂向延伸，两端分别连接于所述第一支座(51)和所述第二支座(52)，能够缓冲自身受到的车辆垂向的瞬时载荷。

9.根据权利要求8所述的橡胶悬架，其特征在于，所述缓冲连接件(53)包括链条(531)和缓冲块(532)；

所述链条(531)的两端分别连接于所述第一支座(51)和所述第二支座(52)，所述缓冲块(532)设置于所述链条(531)的端部与所述第一支座(51)和/或所述第二支座(52)之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括车架、车桥、以及权利要求1－9任一项所述的橡胶悬架；

所述鞍座(10)连接于所述车架，所述均衡梁(20)的端部与所述车桥铰接。