CN111873736A - 一种空气悬架 - Google Patents

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CN111873736A CN202010737154.4A CN202010737154A CN111873736A CN 111873736 A CN111873736 A CN 111873736A CN 202010737154 A CN202010737154 A CN 202010737154A CN 111873736 A CN111873736 A CN 111873736A
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祝洪滨
许长贺
王莉
柳超
吴晓涛
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Abstract

本发明属于汽车技术领域,公开了一种空气悬架。该空气悬架包括:车架和横梁,横梁设置于车架的内部,车架用于安装鞍座;驱动桥,其位于车架的下方;悬架支架,其设置于车架的底部;托臂,其位于车架的下方并连接于驱动桥;空气弹簧组件,其一端连接于车架,另一端连接于托臂;第一连杆,其一端转动连接于托臂,另一端转动连接于悬架支架;第二连杆的一端通过桥上支架连接于驱动桥的顶部,另一端转动连接于车架,桥上支架为扁平状结构;第一连杆和第二连杆的数量均为两个,两个第一连杆和两个第二连杆形成四连杆机构,两个第二连杆呈V形结构布置。该空气悬架提供足够的空间,提高了货厢的容积。

Description

一种空气悬架
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,尤其涉及一种空气悬架。
背景技术
随着法规日趋严格,超限、超速等违规行为处罚力度加大,合法的多拉快跑成了当下最主要的问题。受到半挂牵引车带货高度4米的限制,通过降低鞍座高度可以获得更大的货厢容积,对于市场上轻抛货物为主的快递运输行业具有很大的市场前景。
目前国内市场上常用牵引车鞍座高度(鞍座至地面距离)集中在1200mm~1300mm。低底盘车型货箱离地低,搬运货物上下车的时候更轻松省力,较低的地板意味着车辆重心更低,车辆行驶稳定性会更好。通过采用空气悬架的低底盘悬架也只能将鞍座高度降至1100mm左右,对于货厢容积的提升有限,难以实现用户经济效益的最大化,使得生产成本偏高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空气悬架,降低鞍座高度,使货厢容积最大化,提高用户经济效益。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种空气悬架,包括:
车架和横梁,所述横梁设置于所述车架的内部,所述车架用于安装鞍座;
驱动桥,其位于所述车架的下方;
悬架支架,其设置于所述车架的底部并位于所述驱动桥的前方;
托臂,其位于所述车架的下方并连接于所述驱动桥;
空气弹簧组件,其一端连接于所述车架,另一端连接于所述托臂;
第一连杆,其一端转动连接于所述托臂,另一端转动连接于所述悬架支架,
第二连杆,其位于所述第一连杆的上方,所述第二连杆的一端通过桥上支架连接于所述驱动桥的顶部,另一端转动连接于所述横梁,所述桥上支架为扁平状结构;
所述第一连杆和所述第二连杆的数量均为两个,两个所述第一连杆和两个所述第二连杆形成四连杆机构,两个所述第二连杆呈V形结构布置,且所述V形结构的大口端朝向所述横梁设置。
作为优选,所述第一连杆的两端和所述第二连杆的两端均设置有橡胶衬套,所述橡胶衬套的刚度小于预设刚度,每个所述橡胶衬套具有初始预设角度,使所述鞍座的鞍座高度可调节至900mm。
作为优选,还包括适配座,所述空气弹簧组件通过所述适配座设置在所述托臂上。
作为优选,在所述托臂和所述适配座之间形成第一安装平面,在所述托臂和所述驱动桥之间形成第二安装平面,所述第一安装平面的高度低于所述第二安装平面的高度。
作为优选,在所述托臂远离所述车架的一侧设置有第一连接口,所述第一连接口转动连接于所述第一连杆,所述第一连接口的高度高于预设高度。
作为优选,还包括减震器,所述减震器位于所述驱动桥的前方,所述减震器的一端通过减震支架连接于所述车架,另一端设置于所述托臂上。
作为优选,在所述托臂靠近所述车架的一侧设置有第二连接口,所述第二连接口连接于所述减震器。
作为优选,还包括横向稳定杆,所述横向稳定杆的一端连接于所述托臂,另一端通过吊臂连接于所述车架。
作为优选,所述空气弹簧组件包括第一空气弹簧和第二空气弹簧,所述第一空气弹簧和所述驱动桥的中心之间的距离为La,所述第二空气弹簧和所述驱动桥的中心之间的距离为Lb,其中,Lb/La为1.15~1.25。
作为优选,所述车架在靠近所述驱动桥的一侧设置有容纳槽,所述容纳槽用于部分容纳所述驱动桥。
本发明的有益效果:
本发明提供的空气悬架,通过设置空气弹簧组件的一端连接于车架,另一端连接于托臂,空气弹簧组件的结构稳定性好,在车辆处于颠簸路况时,利用空气弹簧组件的自身弹性,起到了缓冲减震的作用。将两个第一连杆和两个第二连杆形成四连杆机构,驱动桥通过四连杆机构连接于横梁和悬架支架,采用四连杆长度合理设置的方式,减小驱动桥在上下跳动过程中的倾角变化,保证传动轴合理的动力线夹角,同时,空气弹簧组件只承载垂直方向载荷,提高空气弹簧组件的使用寿命。两个第二连杆采用V形结构布置,并配合桥上支架为扁平状结构的扁平化结构设计,相比传统布置形式减少了底盘上方的空间占用,保证了底盘足够的上跳行程,即在上跳极限状态时,避免了第二连杆和桥上支架与挂车或货厢的干涉,为挂车匹配提供足够的空间,提高了货厢的容积,从而提高用户经济效益。
附图说明
图1是本发明空气悬架的结构示意图;
图2是本发明空气悬架中空气弹簧组件的装配示意图。
图中:
01、第一安装平面;02、第二安装平面;
1、车架;2、横梁;3、驱动桥;4、悬架支架;5、托臂;6、空气弹簧组件;7、第一连杆;8、第二连杆;9、桥上支架;10、连接件;11、减震器;12、减震支架;13、横向稳定杆;14、吊臂;15、高度传感器组件;16、上盖板;17、适配座;18、限位支架;
51、第一连接口;52、第二连接口;53、第三连接口;
61、第一空气弹簧;62、第二空气弹簧。
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,下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述,显然,所描述的实施例仅仅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,本领域技术人员在没有作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,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系。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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
本实施例提供了一种空气悬架,适用于牵引车领域。如图1所示。该空气悬架包括车架1、横梁2、驱动桥3、悬架支架4、托臂5、空气弹簧组件6、第一连杆7、第二连杆8及桥上支架9,车架1为框架结构,车架1用于安装鞍座,车架1起到了整体支撑的作用。在车架1的内部设置有横梁2,在车架1的下方设置有驱动桥3,在驱动桥3的前方设置有悬架支架4,悬架支架4设置于车架1的底部。托臂5位于车架1的下方并连接于驱动桥3,托臂5起到了承载空气弹簧组件6的作用。空气弹簧组件6的一端连接于车架1,另一端连接于托臂5,空气弹簧组件6起到了缓冲的作用。第一连杆7和第二连杆8的数量均为两个,第一连杆7的一端转动连接于托臂5,另一端转动连接于悬架支架4,第二连杆8位于第一连杆7的上方,第二连杆8的一端通过桥上支架9连接于驱动桥3的顶部,另一端转动连接于横梁2,桥上支架9为扁平状结构,桥上支架9起到了中间连接的作用。两个第一连杆7和两个第二连杆8形成四连杆机构,两个第二连杆8呈V形结构布置,且V形结构的大口端朝向横梁2设置。
本实施例提供的空气悬架,通过设置空气弹簧组件6的一端连接于车架1,另一端连接于托臂5,空气弹簧组件6的结构稳定性好,在车辆处于颠簸路况时,利用空气弹簧组件6的自身弹性,起到了缓冲减震的作用。将两个第一连杆7和两个第二连杆8形成四连杆机构,驱动桥3通过四连杆机构连接于横梁2和悬架支架4,采用四连杆长度合理设置的方式,减小驱动桥3在上下跳动过程中的倾角变化,保证传动轴合理的动力线夹角,同时,空气弹簧组件6只承载垂直方向载荷,提高空气弹簧组件6的使用寿命。两个第二连杆8采用V形结构布置,并配合桥上支架9为扁平状结构的扁平化结构设计,相比传统布置形式减少了底盘上方的空间占用,保证了底盘足够的上跳行程,即在上跳极限状态时,避免了第二连杆8和桥上支架9与挂车或货厢的干涉,为挂车匹配提供足够的空间,提高了货厢的容积,从而提高用户经济效益。
进一步地,车架1和横梁2之间优选一体成型结构。取消了传统空气悬架结构的上反作用杆连接支架,相比于传统分体式结构,设置车架1和横梁2为铸造一体式结构,解决了传统结构装配精度差的问题,同时结构形式简单,降低了重量和成本。
进一步地,驱动桥3和桥上支架9优选一体成型结构。取消了传统空气悬架结构的桥上焊接支架,相比于传统焊接方式,采用铸造一体式结构,解决了传统结构装配精度差的问题,同时结构形式简单,降低了重量和成本。
进一步地,车架1在靠近驱动桥3的一侧设置有容纳槽,容纳槽用于部分容纳驱动桥3。在驱动桥3的上方位置,车架1向靠近驱动桥3的方向凹陷,形成容纳槽,容纳槽为驱动桥3提供足够的跳动行程空间。可选地,车架1上安装有限位支架18,限位支架18安装于驱动桥3正上方,为驱动桥3提供上跳限位保护,限位支架18用于驱动桥3的限位,限位支架18为驱动桥3提供安装上跳限值,保证轮胎与挂车间足够的安全间隙。
进一步地,车架1通过螺栓连接于悬架支架4,结构简单,固定效果好。可选地,悬架支架4和横梁2共用螺栓,保证车架1的连接刚度及可靠性,同时悬架支架4采取对称式结构,在车架1的左右两侧分别设置有一个悬架支架4,以减少模具及制造费用。
进一步地,托臂5通过连接件10连接于驱动桥3,连接件10优选为U形螺栓,以保证托臂5和驱动桥3之间的连接稳定性。
为了进一步提高减震效果,该空气悬架还包括减震器11和减震支架12,减震器11位于驱动桥3的前方,减震器11的一端通过减震支架12连接于车架1,另一端设置于托臂5上。通过设置减震器11,用于衰减汽车行驶过程中路面的冲击载荷,提升汽车行驶舒适性,减少振动对底盘上方货物的损坏。
可选地,该空气悬架还包括横向稳定杆13和吊臂14,横向稳定杆13的一端连接于托臂5,另一端通过吊臂14连接于车架1。横向稳定杆13采用大直径的空心结构,横向稳定杆13的刚度较大,以为底盘提供足够的侧倾刚度,提高汽车行程的稳定性。同时,在满足驱动桥3上下跳动行程中间隙及衬套转角使用要求前提下,尽量减小吊臂14长度,吊臂14优选长度500mm~520mm,以提高汽车的离去角,作为优选地,离去角应大于12°。通过第一连杆7、横向稳定杆13及悬架系统的合理布置,使得底盘可适应最小1830mm的轮距要求,减少底盘自重和汽车宽度。
进一步地,该空气悬架还包括高度传感器组件15,高度传感器组件15安装在车架1上并布置于驱动桥3的后方,采用左右两点式布置,通过ECAS电磁阀进行左右两侧单独控制,相比于单点式高度传感器能够为底盘提供更高的侧倾刚度。
进一步地,第一连杆7的两端和第二连杆8的两端均设置有橡胶衬套,橡胶衬套的刚度小于预设刚度,每个橡胶衬套具有初始预设角度,使鞍座的鞍座高度可调节至900mm。在第一连杆7的两端和第二连杆8的两端的壳体内嵌有橡胶衬套,选用小刚度的橡胶衬套及合理的衬套初始预设角度设计,保证底盘在汽车空载状态下,可最大化地降低鞍座高度,最低可调节至鞍座高度900mm,使得该空气悬架为低底盘的空气悬架系统。
如图2所示,该空气悬架还包括上盖板16和适配座17,空气弹簧组件6的顶端通过上盖板16安装至车架1上,保证了空气弹簧组件6和车架1之间的连接稳定性。空气弹簧组件6的底端通过适配座17设置在托臂5上,保证空气弹簧组件6和托臂5之间的连接稳定性,使得空气弹簧组件6的顶端和底端均能够得到承载,结构稳定性好,可靠性高。
进一步地,在托臂5和适配座17之间形成第一安装平面01,在托臂5和驱动桥3之间形成第二安装平面02,第一安装平面01的高度低于第二安装平面02的高度。通过设置第一安装平面01和第二安装平面02之间存在较大的高度落差,可保证驱动桥3与车架1在较低距离的情况下,空气弹簧组件6具有足够的跳动行程空间,作为优选行程,上跳行程40mm~50mm,下跳行程130mm~150mm。
可选地,空气弹簧组件6包括第一空气弹簧61和第二空气弹簧62,第一空气弹簧61和第二空气弹簧62对应两种空气弹簧型号。本实施例优选在底盘上布置有四个空气弹簧,第一空气弹簧61和第二空气弹簧62的数量为两个,以保证较佳的抗震能力。其中,第一空气弹簧61和驱动桥3的中心之间的距离为La,第二空气弹簧62和驱动桥3的中心之间的距离为Lb,根据布置空间要求及各个空气弹簧承载力,设置Lb/La为1.15~1.25。
可选地,在托臂5远离车架1的一侧设置有第一连接口51,第一连接口51转动连接于第一连杆7,第一连接口51的高度高于预设高度。通过合理布置,使得第一连接口51比传统结构上抬高30mm~40mm,保证底盘最小离地间隙120mm以上,提高了汽车的通过性和地面适应性。
可选地,在托臂5靠近车架1的一侧设置有第二连接口52,第二连接口52连接于减震器11,减震器11的一端通过减震支架12连接于车架1,另一端通过第二连接口52设置于托臂5上,以保证减震器11的固定效果。
可选地,在托臂5远离车架1的一侧设置有第三连接口53,横向稳定杆13布置于托臂5的下方,横向稳定杆13的一端通过第三连接口53固接于驱动桥3,通过吊臂14与车架1相连接,以保证横向稳定杆13的固定效果。
于本文的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化操作,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”,仅仅用于在描述上加以区分,并没有特殊的含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
此外,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种空气悬架,其特征在于,包括:
车架(1)和横梁(2),所述横梁(2)设置于所述车架(1)的内部,所述车架(1)用于安装鞍座;
驱动桥(3),其位于所述车架(1)的下方;
悬架支架(4),其设置于所述车架(1)的底部并位于所述驱动桥(3)的前方;
托臂(5),其位于所述车架(1)的下方并连接于所述驱动桥(3);
空气弹簧组件(6),其一端连接于所述车架(1),另一端连接于所述托臂(5);
第一连杆(7),其一端转动连接于所述托臂(5),另一端转动连接于所述悬架支架(4),
第二连杆(8),其位于所述第一连杆(7)的上方,所述第二连杆(8)的一端通过桥上支架(9)连接于所述驱动桥(3)的顶部,另一端转动连接于所述横梁(2),所述桥上支架(9)为扁平状结构;
所述第一连杆(7)和所述第二连杆(8)的数量均为两个,两个所述第一连杆(7)和两个所述第二连杆(8)形成四连杆机构,两个所述第二连杆(8)呈V形结构布置,且所述V形结构的大口端朝向所述横梁(2)设置。
2.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,所述第一连杆(7)的两端和所述第二连杆(8)的两端均设置有橡胶衬套,所述橡胶衬套的刚度小于预设刚度,每个所述橡胶衬套具有初始预设角度,使所述鞍座的鞍座高度可调节至900mm。
3.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,还包括适配座(17),所述空气弹簧组件(6)通过所述适配座(17)设置在所述托臂(5)上。
4.根据权利要求3所述的空气悬架,其特征在于,在所述托臂(5)和所述适配座(17)之间形成第一安装平面(01),在所述托臂(5)和所述驱动桥(3)之间形成第二安装平面(02),所述第一安装平面(01)的高度低于所述第二安装平面(02)的高度。
5.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,在所述托臂(5)远离所述车架(1)的一侧设置有第一连接口(51),所述第一连接口(51)转动连接于所述第一连杆(7),所述第一连接口(51)的高度高于预设高度。
6.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,还包括减震器(11),所述减震器(11)位于所述驱动桥(3)的前方,所述减震器(11)的一端通过减震支架(12)连接于所述车架(1),另一端设置于所述托臂(5)上。
7.根据权利要求6所述的空气悬架,其特征在于,在所述托臂(5)靠近所述车架(1)的一侧设置有第二连接口(52),所述第二连接口(52)连接于所述减震器(11)。
8.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,还包括横向稳定杆(13),所述横向稳定杆(13)的一端连接于所述托臂(5),另一端通过吊臂(14)连接于所述车架(1)。
9.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,所述空气弹簧组件(6)包括第一空气弹簧(61)和第二空气弹簧(62),所述第一空气弹簧(61)和所述驱动桥(3)的中心之间的距离为La,所述第二空气弹簧(62)和所述驱动桥(3)的中心之间的距离为Lb,其中,Lb/La为1.15~1.25。
10.根据权利要求1所述的空气悬架,其特征在于,所述车架(1)在靠近所述驱动桥(3)的一侧设置有容纳槽,所述容纳槽用于部分容纳所述驱动桥(3)。
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