CN111795098B - 一种空气弹簧总成 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆领域，公开了一种空气弹簧总成，包括外壳、活塞杆和上悬置，活塞杆的一端贯穿外壳并连接于上悬置，活塞杆上套设有密封组件，密封组件夹设于上悬置和外壳的外壁之间，以使活塞杆轴向移动的过程中上悬置和外壳内的压缩空气始终不接触；外壳的外壁凹设有安装腔，上悬置和密封组件均设于安装腔内。本发明将上悬置设于外壳外，并通过密封组件使活塞杆轴向移动的过程中上悬置与外壳内的压缩空气始终不接触，不仅能够保证上悬置的耐久性，还能够在一定程度上降低上悬置的动刚度和静刚度；而且将上悬置和密封组件均设于外壳的外壁上凹设形成的安装腔内，尽可能地降低了空气弹簧总成的占用空间。

Description

一种空气弹簧总成
技术领域
本发明涉及车辆领域，尤其涉及一种空气弹簧总成。
背景技术
对于空气弹簧与减振器一体设置的空气弹簧总成，上悬置与空气弹簧总成的活塞杆的连接位置处需要进行密封，目前主要有以下两种方法来解决上述技术问题。
第一种是采用承压式上悬置，上悬置包括橡胶制成上悬置本体，将具有密封性能的上悬置本体作为空气弹簧结构的密封组件的一部分，即密封组件包括两个密封环和上悬置本体。但车辆工作过程中，上悬置始终承受空气弹簧的内压，对上悬置的耐久性影响较大，同时也会使上悬置的刚度较大。为此通常会增加由橡胶制成的上悬置本体的硬度，但这样就很难保证上悬置的动刚度和静刚度满足要求，以致降低车辆的舒适性。
第二种是将上悬置全部包裹在空气弹簧总成的内部，上悬置本体不承受压差，上悬置的受力条件较好，能够使上悬置的耐久性、动刚度和静刚度均得到很好的保证。但因为空气弹簧总成需要包裹住上悬置，会使整个空气弹簧总成的占用空间增大，对于布置空间相对有限的车型而言将很难满足要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气弹簧总成，能够在保证上悬置的耐久性、动刚度和静刚度满足要求的同时，保证整个空气弹簧总成的占用空间满足要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种空气弹簧总成，包括外壳、活塞杆和上悬置，所述活塞杆的一端贯穿所述外壳并连接于所述上悬置，所述活塞杆上套设有密封组件，所述密封组件夹设于所述上悬置和所述外壳的外壁之间，以使所述活塞杆轴向移动的过程中所述上悬置和所述外壳内的压缩空气始终不接触；
所述外壳的外壁凹设有安装腔，所述上悬置和所述密封组件均设于所述安装腔内。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述密封组件包括套设于所述活塞杆外的密封隔膜、套筒和压块，所述上悬置抵接于所述压块，使所述密封隔膜的外边缘夹设于所述压块和所述外壳的外壁之间，所述上悬置使所述套筒抵接于所述活塞杆的外壁，并使所述密封隔膜的内边缘夹设于所述套筒内壁和所述活塞杆外壁之间。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述活塞杆外壁设有第一阶梯面，所述套筒夹设于所述上悬置和第一阶梯面之间。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述密封组件还包括与所述安装腔过盈配合的外套管，所述外套管的一端抵接于所述压块。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述外边缘的至少一侧凸设有第一防脱凸起，正对所述第一防脱凸起的所述压块和/或所述外壳的外壁设有与所述第一防脱凸起插接的第一定位孔。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述内边缘的至少一侧凸设有第二防脱凸起，正对所述第二防脱凸起的所述套筒和/或所述活塞杆的外壁设有与所述第二防脱凸起插接的第二定位孔。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，还包括：
限位板，固设于所述安装腔的开口，以将所述上悬置限位于所述限位板和所述压块之间；
锁紧螺母，与所述活塞杆螺纹连接，所述上悬置夹设于所述套筒与所述锁紧螺母之间。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述活塞杆能够轴向移动，所述密封隔膜是以“几”字形结构为截面绕其中心轴线旋转360°形成的结构。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述密封隔膜与所述压块之间平滑过渡连接；和/或，所述密封隔膜与所述套筒之间平滑过渡连接。
作为上述空气弹簧总成的一种优选技术方案，所述外壳包括第一壳体和与所述第一壳体密封连接形成压缩腔室的第二壳体，所述第一壳体的外壁凹设形成有所述安装腔。
本发明的有益效果：本发明将上悬置设于外壳外，并通过密封组件使活塞杆轴向移动的过程中上悬置与外壳内的压缩空气始终不接触，不仅能够保证上悬置的耐久性，还能够在一定程度上降低上悬置的动刚度和静刚度；而且将上悬置和密封组件均设于外壳的外壁上凹设形成的安装腔内，尽可能地降低了空气弹簧总成的占用空间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的空气弹簧总成的局部结构示意图；
图2是本发明实施例提供的密封隔膜的结构示意图。
图中：
11、第一壳体；111、安装腔；12、第二壳体；13、压缩腔室；
2、活塞杆；
31、内芯；32、橡胶块；
41、密封隔膜；411、第一防脱凸起；412、第二防脱凸起；42、压块；43、套筒；44、外套管；45、锁紧螺母；46、限位板。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
如图1和图2所示，本实施例提供了一种空气弹簧总成，包括外壳、活塞杆2和上悬置，其中，外壳包括第一壳体11及与第一壳体11密封连接形成压缩腔室13的第二壳体12，压缩腔室13内填充有压缩空气。
活塞杆2的一端贯穿外壳并连接于上悬置，活塞杆2上套设有密封组件，密封组件夹设于上悬置和外壳的外壁之间，以使活塞杆2轴向移动的过程中上悬置和外壳内的压缩空气始终不接触。本实施例中，第一壳体11的外壁凹设形成有安装腔111，上悬置和密封组件均设于安装腔111内。
本实施例将上悬置设于外壳外，并通过密封组件使活塞杆2轴向移动的过程中上悬置与外壳内的压缩空气始终不接触，不仅能够保证上悬置的耐久性，还能够在一定程度上降低上悬置的动刚度和静刚度；而且将上悬置和密封组件均设于外壳的外壁上凹设形成的安装腔111内，尽可能地降低了空气弹簧总成的占用空间。
具体地，密封组件包括套设于活塞杆2外的密封隔膜41、套筒43和压块42，其中，密封隔膜41的外边缘的两侧均凸设有第一防脱凸起411，正对第一防脱凸起411的压块42和外壳的外壁设有与对应的第一防脱凸起411插接的第一定位孔。通过第一防脱凸起411与第一定位孔进行定位，保证了密封隔膜41与压块42、外壳之间装配定位，防止密封隔膜41的外边缘从压块42和外壳的外壁之间脱离。于其他实施例中，还可以仅在外边缘的一侧设置第一防脱凸起411，但相应地会降低压块42和外壳的外壁之间的密封效果。
优选地，上述第一防脱凸起411为三角形结构，采用该种方式可以保证密封隔膜41与压块42、外壳的外壁之间的良好接触，确保压块42和外壳的外壁之间的密封效果。
本实施例中，活塞杆2的外壁设有第一阶梯面，套筒43的内孔为阶梯孔，阶梯孔的大径孔和小径孔之间形成有第二阶梯面，套筒43的一端抵接于上悬置使第一阶梯面抵接于第二阶梯面，密封隔膜41的内边缘夹设于大径孔和活塞杆2外壁之间。
进一步地，内边缘的两侧均凸设有第二防脱凸起412，正对第二防脱凸起412的套筒43和活塞杆2的外壁设有与对应的第二防脱凸起412插接的第二定位孔。通过第二防脱凸起412与第二定位孔进行定位，保证了密封隔膜41与活塞杆2、套筒43之间装配定位，防止密封隔膜41的内边缘从套筒43和活塞杆2之间脱离。于其他实施例中，还可以仅在内边缘的一侧设置第二防脱凸起412，但相应地会降低套筒43与活塞杆2之间的密封效果。
优选地，上述第二防脱凸起412为三角形结构，采用该种方式可以保证密封隔膜41与套筒43、活塞杆2之间的良好接触，确保套筒43和活塞杆2之间的密封效果。
上悬置抵接于压块42，使密封隔膜41的外边缘夹设于压块42和外壳的外壁之间，上悬置使套筒43抵接于活塞杆2的外壁，并使密封隔膜41的内边缘夹设于套筒43内壁和活塞杆2外壁之间。
进一步地，密封组件还包括限位板46和锁紧螺母45，其中，限位板46固设于安装腔111的开口，以将上悬置限位于限位板46和压块42之间；锁紧螺母45与活塞杆2螺纹连接，上悬置夹设于套筒43与锁紧螺母45之间。
本实施例中，上悬置的主要作用是减震，其包括内芯31和套设于内芯31外的橡胶块32，橡胶块32和内芯31硫化为一体结构，橡胶块32与安装腔111的内壁过盈配合。优选地，橡胶块32的外周壁凸设有定位唇，安装腔111的内周壁凹设有与定位唇过盈配合的凹槽。
进一步地，密封组件还包括套设于橡胶块44外的外套管44，外套管44与安装腔111的内周壁过盈配合，外套管44的一端抵接于压块42，另一端抵接于橡胶块32的定位唇，使橡胶块32、外套管44、压块42和安装腔111的内底壁依次抵接，从而将密封隔膜41外边缘夹设于压块42和安装腔111的内底壁之间。
进一步地，活塞杆2能够轴向移动，为了给活塞杆2的轴向移动提供足够的活动空间，本实施例中，密封隔膜41是以“几”字形结构为截面绕其中心轴线旋转360°形成的结构，在活塞杆2轴向移动的过程中，套筒43、内芯31和锁紧螺母45跟随活塞杆2同步动作，密封隔膜41的形状将会随着活塞杆2的拉动或推动作用下发生变化，橡胶块32也会发生形变，同时密封隔膜41的内边缘仍夹设于套筒43和活塞杆2的外壁之间，密封隔膜41的外边缘仍夹设于压块42和外壳的外壁之间，从而保证上悬置与外壳内的压缩空气不接触。
进一步地，密封隔膜41与压块42之间平滑过渡连接，密封隔膜41与套筒43之间平滑过渡连接。采用该设置对密封隔膜41的变形进行限位，防止密封隔膜41因曲率过大导致应力集中，从而发生断裂现象。
进一步地，压块42与外壳之间平滑过渡连接，以使压块42与外壳贴合紧密，保证压块42的稳定性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
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。

Claims (9)

1.一种空气弹簧总成，包括外壳、活塞杆(2)和上悬置，所述活塞杆(2)的一端贯穿所述外壳并连接于所述上悬置，其特征在于，所述活塞杆(2)上套设有密封组件，所述密封组件夹设于所述上悬置和所述外壳的外壁之间，以使所述活塞杆(2)轴向移动的过程中所述上悬置和所述外壳内的压缩空气始终不接触；
所述外壳的外壁凹设有安装腔(111)，所述上悬置和所述密封组件均设于所述安装腔(111)内；
所述密封组件包括套设于所述活塞杆(2)外的密封隔膜(41)、套筒(43)和压块(42)，所述上悬置抵接于所述压块(42)，使所述密封隔膜(41)的外边缘夹设于所述压块(42)和所述外壳的外壁之间，所述上悬置使所述套筒(43)抵接于所述活塞杆(2)的外壁，并使所述密封隔膜(41)的内边缘夹设于所述套筒(43)内壁和所述活塞杆(2)外壁之间。
2.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述活塞杆(2)外壁设有第一阶梯面，所述套筒(43)夹设于所述上悬置和第一阶梯面之间。
3.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述密封组件还包括与所述安装腔(111)过盈配合的外套管(44)，所述外套管(44)的一端抵接于所述压块(42)。
4.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述外边缘的至少一侧凸设有第一防脱凸起(411)，正对所述第一防脱凸起(411)的所述压块(42)和/或所述外壳的外壁设有与所述第一防脱凸起(411)插接的第一定位孔。
5.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述内边缘的至少一侧凸设有第二防脱凸起(412)，正对所述第二防脱凸起(412)的所述套筒(43)和/或所述活塞杆(2)的外壁设有与所述第二防脱凸起(412)插接的第二定位孔。
6.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，还包括：
限位板(46)，固设于所述安装腔(111)的开口，以将所述上悬置限位于所述限位板(46)和所述压块(42)之间；
锁紧螺母(45)，与所述活塞杆(2)螺纹连接，所述上悬置夹设于所述套筒(43)与所述锁紧螺母(45)之间。
7.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述活塞杆(2)能够轴向移动，所述密封隔膜(41)是以“几”字形结构为截面绕其中心轴线旋转360°形成的结构。
8.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述密封隔膜(41)与所述压块(42)之间平滑过渡连接；和/或，所述密封隔膜(41)与所述套筒(43)之间平滑过渡连接。
9.根据权利要求1所述的空气弹簧总成，其特征在于，所述外壳包括第一壳体(11)和与所述第一壳体(11)密封连接形成压缩腔室(13)的第二壳体(12)，所述第一壳体(11)的外壁凹设形成有所述安装腔(111)。
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