CN111559427B - 气囊横梁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆横梁技术领域，尤其涉及一种气囊横梁装置。该气囊横梁装置包括充放气机构、气囊本体和连接于气囊本体两端的可弯曲横梁组件；充放气机构与气囊本体相连通并能够使气囊本体充气或放气，以使气囊本体带动可弯曲横梁组件的两端互相远离或互相靠近预定距离。该气囊横梁装置区别于现有的始终与车架的框架相连接的横梁，该气囊横梁装置的可弯曲横梁能够伸长或缩短预定距离，并为车架实现根据路况改变扭转刚度提供结构基础。

Description

气囊横梁装置

技术领域

本发明涉及车辆横梁技术领域，尤其涉及一种气囊横梁装置。

背景技术

相关技术中的车架横梁通常都是刚性横梁，一经设计定型其刚度就不会再发生变化，因而无法根据不同路况主动改变自身刚度，因而无法应对实际行驶中的复杂路况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气囊横梁装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的现有的刚性横梁无法应对实际行驶中的复杂路况的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案；

基于上述目的，本发明提供的气囊横梁装置，用于车架，所述气囊横梁装置包括充放气机构、气囊本体和连接于气囊本体两端的可弯曲横梁组件；

所述充放气机构与所述气囊本体相连通并能够使所述气囊本体充气或放气，以使所述气囊本体带动所述可弯曲横梁组件的两端互相远离或互相靠近预定距离。

在上述任一技术方案中，可选地，所述可弯曲横梁组件包括两个支撑本体和连接于两个所述支撑本体之间的可弯曲横梁，所述气囊本体的两端分别连接于两个所述支撑本体，所述可弯曲横梁与所述气囊本体的外周侧壁间隔设置。

在上述任一技术方案中，可选地，所述可弯曲横梁由可弯曲材料一体成型；

或者，所述可弯曲横梁包括沿所述气囊横梁的长度方向顺次铰接的至少两个子横梁本体，所有所述子横梁本体中处于两端边缘的所述子横梁本体分别与对应的所述支撑本体相铰接。

在上述任一技术方案中，可选地，所述子横梁本体由弧形金属板形成；

和/或，所述子横梁本体的数量为两个。

在上述任一技术方案中，可选地，所述可弯曲横梁的数量为至少一个，所有所述可弯曲横梁沿所述气囊本体的周向均匀分布。

在上述任一技术方案中，可选地，所述气囊横梁装置还包括导向连接座，两个所述支撑本体中的一个所述支撑本体或两个所述支撑本体连接有所述导向连接座，以通过所述导向连接座引导所述支撑本体沿所述气囊本体的长度方向往复移动。

在上述任一技术方案中，可选地，所述导向连接座包括具有导向槽的连接座和导向柱，所述导向柱设置在所述连接座的导向槽内；

所述支撑本体设置有与所述导向柱相匹配的导向孔，所述导向柱穿设于所述导向孔内，以使所述支撑本体沿所述气囊本体的长度方向可移动地设置于所述导向槽内。

在上述任一技术方案中，可选地，所述气囊本体包括筒状气囊和箍设于所述筒状气囊两端的箍环，所述箍环设置于所述支撑本体。

在上述任一技术方案中，可选地，所述充放气机构包括储气件和电控换向阀组件，所述电控换向阀组件设置于所述储气件和所述气囊本体之间，以通过所述电控换向阀组件换向使所述储气件能够向所述气囊本体充气或吸气。

在上述任一技术方案中，可选地，所述电控换向阀组件包括手动控制开关和与所述手动控制开关电连接的电磁换向阀，所述手动控制开关能够控制所述电磁换向阀换向；

或者，所述电控换向阀组件包括伺服驱动件、电磁换向阀和用于测量车架的竖直振幅的位移传感器；

所述位移传感器用于与控制器电连接，以使所述控制器根据所述竖直振幅控制所述伺服驱动件驱动所述电磁换向阀换向。

采用上述技术方案，本发明的有益效果：

本发明提供的气囊横梁装置包括充放气机构、气囊本体和连接于气囊本体两端的可弯曲横梁。充放气机构能够使气囊本体在充气过程中拉动可弯曲横梁伸长预定距离，或者使气囊本体在放气过程中推动可弯曲横梁缩短预定距离。第一方面，区别于现有的始终与车架的框架相连接的横梁，该气囊横梁装置的可弯曲横梁能够伸长或缩短预定距离，并为车架实现根据路况改变扭转刚度提供结构基础，第二方面，通过气囊本体的充气和放气作为驱动可弯曲横梁伸缩的动力源，结构简单可靠，易于控制，第三方面，由于气囊本体具有吸振作用，因而在气囊本体开始充放气的瞬间，不会对车架的框架或者可弯曲横梁造成冲击，有利于提高切换动作的稳定性。

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为本发明实施例一提供的气囊横梁装置的第一结构示意图(省略充放气机构)；

图2为图1中的导向连接座的结构示意图；

图3为本发明实施例一提供的气囊横梁装置的第二结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的气囊横梁装置的第三结构示意图；

图5为本发明实施例一提供的气囊横梁装置的第四结构示意图。

图标：1-气囊横梁装置；10-充放气机构；100-储气件；101-手动控制开关；102-电磁换向阀；103-伺服驱动件；104-位移传感器；11-气囊本体；110-筒状气囊；111-箍环；112-输气管；12-可弯曲横梁组件；120-第一支撑本体；121-第二支撑本体；1210-导向孔；123-可弯曲横梁；1230-子横梁本体；1231-铰接件；13-导向连接座；130-连接座本体；131-导向槽；132-导向柱；2-控制器。

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。

实施例一

本实施例提供的气囊横梁装置用于车架。

参见图1至图5所示，本实施例提供的气囊横梁装置1包括充放气机构10、气囊本体11和连接于气囊本体11两端的可弯曲横梁123。其中，可以通过采用可弯曲材料或者连接件使可弯曲横梁123具备可弯曲性能，并能够起到传递扭转力的作用。此外，可弯曲横梁123还能够为气囊本体11提供保护，避免气囊本体11因意外破损造成漏气，延长该气囊横梁本体的使用安全和寿命。

充放气机构10与气囊本体11相连通并能够使气囊本体11充气或放气，当充放气机构10使气囊本体11充气并伸长时，气囊本体11的两端分别带动可弯曲横梁123的两端互相远离预定距离，为可弯曲横梁123的两端均连接于车架的框架提供结构基础，也即在该气囊横梁机构应用于车架时能够使可弯曲横梁123沿横向支撑于车架的框架；当充放气机构10使气囊本体11放气并缩短，气囊本体11的两端分别带动可弯曲横梁123的两端互相靠近预定距离，为可弯曲横梁123与车架的框架断开提供结构基础。

具体地，可弯曲横梁123应用于车架的情况下，当可弯曲横梁123的两端支撑于车架的框架，能够提高车架的扭转刚度和操控性，适用于在铺设良好的路面行驶；当可弯曲横梁123与车架的框架断开连接，能够降低车架的扭转刚度并提高车架的框架的承载力，适用于在凹凸不平的路面行驶。

本实施例中的气囊横梁装置1包括充放气机构10、气囊本体11和连接于气囊本体11两端的可弯曲横梁123。充放气机构10能够使气囊本体11在充气过程中拉动可弯曲横梁123伸长预定距离，或者使气囊本体11在放气过程中推动可弯曲横梁123缩短预定距离。第一方面，区别于现有的始终与车架的框架相连接的横梁，该气囊横梁装置1的可弯曲横梁123能够伸长或缩短预定距离，并为车架实现根据路况改变扭转刚度提供结构基础，第二方面，通过气囊本体11的充气和放气作为驱动可弯曲横梁123伸缩的动力源，结构简单可靠，易于控制，第三方面，由于气囊本体11具有吸振作用，因而在气囊本体11开始充放气的瞬间，不会对车架的框架或者可弯曲横梁123造成冲击，有利于提高切换动作的稳定性。

本实施例的可选方案中，可弯曲横梁123包括两个支撑本体和连接于两个支撑本体之间的可弯曲横梁123。可选地，支撑本体呈平板状。

气囊本体11的两端分别连接于两个支撑本体，也即气囊本体11的两端分别通过支撑本体与可弯曲横梁123的两端相连接，支撑本体同时为气囊本体11的端部和可弯曲横梁123的端部提供支撑，并能够在二者之间传递推拉力，使气囊本体11在充放气过程中产生的驱动力通过支撑本体传递至可弯曲横梁123，以使可弯曲横梁123伸缩。

可弯曲横梁123与气囊本体11的外周侧壁间隔设置，从而避免可弯曲横梁123在伸缩过程中与气囊本体11产生空间干涉，且可弯曲横梁123还能够对气囊本体11的外周侧壁起到保护作用。

本实施例的可选方案中，气囊本体11包括筒状气囊110和箍设于筒状气囊110两端的箍环111，箍环111设置于支撑本体。通过设置箍环111，一方面能够起到保护和固定筒状气囊110的端部的作用，另一方面能够提供筒状气囊110与支撑本体相连接的安装点，避免二者间的连接结构破坏筒状气囊110的可膨胀伸缩性能。

可选地，筒状气囊110的材质为橡胶材质。

本实施例的可选方案中，可弯曲横梁123由可弯曲材料一体成型(图中未示出)，在保证可弯曲横梁123能够伸缩的前提下，使该可弯曲横梁123应用于车架时，将传递车架扭矩的能力最优化。

本实施例的可选方案中，可弯曲横梁123包括沿气囊横梁的长度方向顺次铰接的至少两个子横梁本体1230，所有子横梁本体1230中处于两端边缘的子横梁本体1230分别与对应的支撑本体相铰接。

通过每两个相铰接的子横梁本体1230正向相对转动来传递气囊本体11的推动力，并通过每两个相铰接的子横梁本体1230反向相对转动来传递气囊本体11的拉动力。

通过将多个子横梁本体1230顺次铰接形成可弯曲横梁123的结构，在满足可弯折横梁本体传递具有足够的扭矩传递性能的前提下，使结构简单化，以节约成本，并提高可适用范围。

本实施例的可选方案中，子横梁本体1230由弧形金属板形成，从而当相邻的子横梁本体1230发生相对转动后，不会形成尖锐的夹角，进而保证相邻子横梁本体1230之间能够顺畅地传输扭矩，降低扭矩传递损失。

本实施例的可选方案中，子横梁本体1230的数量为两个，在确保可弯曲横梁123基本的可弯曲性能的前提下，尽量缩短传递路径，不仅能够进一步简化结构，而且有利于使扭矩传递效率最大化。

本实施例的可选方案中，可弯曲横梁123的数量为至少一个，所有可弯曲横梁123沿气囊本体11的周向均匀分布。

可选地，参见图1所示，可弯曲横梁123本体的数量为两个，在实际使用过程中，两个可弯曲横梁123分别设置于气囊本体11的上侧和下侧。从而一方面能够在结构最简化的前提下，形成可弯曲横梁123的上下对称结构，另一方面，造成气囊本体11产生意外破损的外界干扰主要来自于竖直方向，因而可以形成对于气囊本体11的针对性防护。

本实施例的可选方案中，气囊横梁装置1还包括导向连接座本体130，两个支撑本体分别为第一支撑本体120或第二支撑本体121。导向连接座本体130用于与车架的框架固定连接。

可选地，相邻的两个子横梁本体1230之间、子横梁本体1230与第一支撑本体120及子横梁本体1230与第二支撑本体121之间均通过铰接件1231铰接。

第一支撑本体和第二支撑本体均连接有导向连接座(图中未示出)，以通过导向连接座分别引导第一支撑本体和第二支撑本体沿气囊本体11的长度方向往复移动。气囊本体11能够驱动第一支撑本体和第二支撑本体均抵接或者均脱离导向连接座，从而当该气囊横梁装置1应用于车架时，能够使可弯曲横梁123的两端分别通过第一支撑本体和第二支撑本体与车架的框架可拆卸连接。这种导向连接座的设置方式，有利于提高气囊横梁装置1的两端的对称性，从而提高车架的稳定性。

或者，参见图1所示，第一支撑本体120不连接导向连接座13，第二支撑本体121连接有导向连接座13，以通过导向连接座13引导第二支撑本体121沿气囊本体11的长度方向往复移动。气囊本体11能够驱动第二支撑本体121抵接或脱离导向连接座13，从而当该气囊横梁装置1应用于车架时，第一支撑本体120用于直接与车架的框架固定连接，能够使可弯曲横梁123的一端通过第二支撑本体121与车架的框架可拆卸连接。这种导向连接座本体130的设置方式，有利于简化气囊横梁装置1的结构，并确保气囊横梁装置1的可伸缩性。

此外，导向连接座13对于第一支撑本体120或第二支撑本体121的导向作用，有利于提高气囊本体11驱动第一支撑本体120和第二支撑本体121移动的定向性和可控性，确保第一支撑本体120或第二支撑本体121能够及时完全抵接或脱离导向连接座13。

可选地，筒状气囊110设置有与充放气机构10相连通的通气口，筒状气囊110的端部还设置有连通通气口的输气管112，第一支撑本体120设置有安装通孔，输气管112穿设于安装通孔，以便通过输气管112连通充放气机构10和筒状气囊110。

本实施例的可选方案中，参见图2所示，导向连接座13包括具有导向槽131的连接座本体130和导向柱132，导向柱132设置在连接座本体130的导向槽131内；第二支撑本体121设置有与导向柱132相匹配的导向孔1210，导向柱132穿设于导向孔1210内，以使第二支撑本体121沿气囊本体11的长度方向可移动地设置于导向槽131内。

通过设置具有连接座本体130的导向槽131，起到对第二支撑本体121移动的导向和行程限定作用，此外，通过导向柱132与导向孔1210的配合，能够避免第二支撑本体121在导向槽131内发生倾翻，进一步提高第二支撑本体121移动的稳定性和定向性。

本实施例的可选方案中，充放气机构10包括储气件100和电控换向阀组件，电控换向阀组件设置于储气件100和气囊本体11之间，以通过电控换向阀组件换向使储气件100能够向气囊本体11充气或吸气。其中，储气件100为气囊本体11的充放气提供气源，电控换向阀组件起到切换气囊本体11充气或放气状态的功能。可选地，储气件100是现有技术中的兼具充气和吸气功能的储气筒。

本实施例的可选方案中，参见图3所示，电控换向阀组件包括手动控制开关101和与手动控制开关101电连接的电磁换向阀102，手动控制开关101能够控制电磁换向阀102换向。便于驾驶员根据路况判断是否需要切换气囊横梁装置1的状态，并通过手动操控手动控制开关101向电磁换向阀102发送换向指令，电磁换向阀102换向后对应改变充放气机构10与气囊本体11之间的连通状态，从而以使气囊本体11充气或放气，进而使可弯曲横梁组件12调整至适应于当前路况的伸长状态或缩短状态。

需要解释的是，图3至图5中通过虚线表示被框选的部件形成的整体，通过点划线表示气体流通的路径，通过实线表示电信号传递的路径，并通过箭头示出了流动方向。

可选地，手动控制开关101用于集成于驾驶室的操控面板。

本实施例的可选方案中，参见图4所示，电控换向阀组件包括伺服驱动件103、电磁换向阀102和用于测量车架的竖直振幅的位移传感器104。位移传感器104用于与控制器2电连接，以使控制器2根据竖直振幅控制伺服驱动件103驱动电磁换向阀102换向。也即，通过控制器2与位移传感器104的配合，实现对于路况的自动判断，并根据对于路况的自动判断结构自动控制可弯曲横梁组件12切换至适应于当前路况的状态，进而完全实现对于气囊横梁装置1的主动控制。

可选地，伺服驱动件103为伺服电机。

可选地，控制器2集成于ECU。

可以理解的是，参见图5所示，该气囊横梁装置1还可以同时采用主动控制和手动控制两种方式控制电磁换向阀102。

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。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种气囊横梁装置，用于车架，其特征在于，所述气囊横梁装置包括充放气机构、气囊本体和连接于气囊本体两端的可弯曲横梁组件；

所述充放气机构与所述气囊本体相连通并能够使所述气囊本体充气或放气，以使所述气囊本体带动所述可弯曲横梁组件的两端互相远离或互相靠近预定距离；

所述可弯曲横梁组件包括两个支撑本体和连接于两个所述支撑本体之间的可弯曲横梁，所述气囊本体的两端分别连接于两个所述支撑本体，所述可弯曲横梁与所述气囊本体的外周侧壁间隔设置；

当所述气囊本体的两端分别带动所述可弯曲横梁组件的两端互相远离所述预定距离，所述可弯曲横梁组件的两端均能够连接于车架的框架；

当所述气囊本体的两端分别带动所述可弯曲横梁组件的两端互相靠近所述预定距离，所述可弯曲横梁组件能够与车架的框架断开连接。

2.根据权利要求1所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述可弯曲横梁由可弯曲材料一体成型；

或者，所述可弯曲横梁包括沿所述气囊横梁的长度方向顺次铰接的至少两个子横梁本体，所有所述子横梁本体中处于两端边缘的所述子横梁本体分别与对应的所述支撑本体相铰接。

3.根据权利要求2所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述子横梁本体由弧形金属板形成；

和/或，所述子横梁本体的数量为两个。

4.根据权利要求1所述的气囊横梁装置，所述可弯曲横梁的数量为至少一个，所有所述可弯曲横梁沿所述气囊本体的周向均匀分布。

5.根据权利要求2所述的气囊横梁装置，其特征在于，还包括导向连接座，两个所述支撑本体中的一个所述支撑本体或两个所述支撑本体连接有所述导向连接座，以通过所述导向连接座引导所述支撑本体沿所述气囊本体的长度方向往复移动。

6.根据权利要求5所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述导向连接座包括具有导向槽的连接座和导向柱，所述导向柱设置在所述连接座的导向槽内；

所述支撑本体设置有与所述导向柱相匹配的导向孔，所述导向柱穿设于所述导向孔内，以使所述支撑本体沿所述气囊本体的长度方向可移动地设置于所述导向槽内。

7.根据权利要求1所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述气囊本体包括筒状气囊和箍设于所述筒状气囊两端的箍环，所述箍环设置于所述支撑本体。

8.根据权利要求1所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述充放气机构包括储气件和电控换向阀组件，所述电控换向阀组件设置于所述储气件和所述气囊本体之间，以通过所述电控换向阀组件换向使所述储气件能够向所述气囊本体充气或吸气。

9.根据权利要求8所述的气囊横梁装置，其特征在于，所述电控换向阀组件包括手动控制开关和与所述手动控制开关电连接的电磁换向阀，所述手动控制开关能够控制所述电磁换向阀换向；

或者，所述电控换向阀组件包括伺服驱动件、电磁换向阀和用于测量车架的竖直振幅的位移传感器；

所述位移传感器用于与控制器电连接，以使所述控制器根据所述竖直振幅控制所述伺服驱动件驱动所述电磁换向阀换向。

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