CN112303171B - 空气弹簧及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气弹簧及具有其的车辆，空气弹簧包括：气囊；第一连接板，第一连接板的上表面与气囊的上开口相连；第二连接板，第二连接板的下表面与气囊的下开口相连；连接索，连接索连接在第一连接板与第二连接板之间，气囊的气压达到安全极限时，第一连接板和第二连接板之间的距离不小于连接索位于第一连接板和第二连接板之间的一段的最大长度。根据本发明的空气弹簧，通过设置连接索，从而对第一连接板和第二连接板起到上下方向上限位的作用，从而使空气弹簧的安全性更高，且可以防止气囊与上部连接结构脱离，使空气弹簧拆卸方便，且连接索的结构简单，体积小，从而可以节省布置空间。

Description

空气弹簧及具有其的车辆

技术领域

本发明属于车辆制造技术领域，具体而言，涉及一种空气弹簧及具有其的车辆。

背景技术

空气弹簧具有较低的垂向、横向和扭转刚度，可以使车辆达到较高的运行品质，橡胶堆具有在空簧泄气状态下仍可以安全运行的功能。

相关技术中，空气弹簧没有上限位的相关结构，空气弹簧的气囊分别与上部连接结构和下部连接结构为压紧装配，在气压达到一定程度后，在垂向位移超标时极易发生脱离现象。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种空气弹簧，所述空气弹簧在不影响空气弹簧横向、纵向位移及垂向刚度的情况下，可以在空气弹簧向上的位移过大时，进行限位。

根据本发明实施例的空气弹簧包括：气囊；第一连接板，所述第一连接板的上表面与所述气囊的上开口相连；第二连接板，所述第二连接板的下表面与所述气囊的下开口相连；连接索，所述连接索连接在所述第一连接板与所述第二连接板之间，所述气囊的气压达到安全极限时，所述第一连接板和所述第二连接板之间的距离不小于所述连接索位于所述第一连接板和所述第二连接板之间的一段的最大长度。

根据本发明的空气弹簧，通过设置连接索，从而对第一连接板和第二连接板起到上下方向上限位的作用，从而使空气弹簧的安全性更高，且可以防止气囊与上部连接结构脱离，使空气弹簧拆卸方便，且连接索的结构简单，体积小，从而可以节省布置空间。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述连接索的上端与所述第一连接板卡接相连，所述连接索的下端与所述第二连接板卡接相连。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述第一连接板的外周壁设有第一沟槽，所述第一沟槽沿上下方向贯穿所述第一连接板；所述第二连接板的外周壁设有第二沟槽，所述第二沟槽沿上下方向贯穿所述第二连接板。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述连接索包括连接索本体和连接在所述连接索本体两端的第一头部和第二头部，所述连接索本体贯穿所述第一沟槽，所述第一头部位于所述第一连接板的背离所述第二连接板的端面，所述第一头部的沿所述第一沟槽宽度方向的宽度大于所述第一沟槽的宽度，所述连接索本体贯穿所述第二沟槽，所述第二头部位于所述第二连接板的背离所述第一连接板的端面，所述第二头部的尺寸大于所述第二沟槽的宽度。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述连接索本体为螺旋状。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述第一连接板的背离所述第二连接板的端面设有第一沉槽，所述第一沉槽与所述第一沟槽连通，且所述第一头部容纳在所述第一沉槽内，所述第二连接板的背离所述第一连接板的端面设有第二沉槽，所述第二沉槽与所述第二沟槽连通，且所述第二头部容纳在所述第二沉槽内。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述第一沉槽与所述第一沟槽的径向内端相连，所述第二沉槽与所述第二沟槽的径向内端相连。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，还包括橡胶堆和上压板，所述上压板的上表面与所述气囊的上开口相连，所述上压板的下表面与所述第一连接板的上表面相连，且所述上压板覆盖所述第一沉槽的上敞开端，所述橡胶堆的上表面与所述第二连接板的下表面相连，且所述橡胶堆覆盖所述第二沉槽的下敞开端。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述连接索为多个，多个所述连接索沿所述空气弹簧的周向间隔开布置。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，还包括滑板，所述滑板与所述第二连接板的上表面相连，所述滑板的上表面适于与所述第一连接板的下表面贴合。

根据本发明一个实施例的空气弹簧，所述滑板的直径小于所述第一连接板的直径。

本发明还提出了一种车辆，包括根据本发明任一项实施例所述的空气弹簧。

所述车辆与上述的空气弹簧相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的空气弹簧的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的空气弹簧的第一连接板、连接索和第二连接板的装配示意图；

图3是根据本发明实施例的空气弹簧的爆炸图；

图4是根据本发明实施例的空气弹簧的第一连接板的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的空气弹簧的第二连接板的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的空气弹簧的连接索的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的车辆的结构示意图。

附图标记：

车辆1000；空气弹簧100；

上盖板1；上压板2；通气孔10；

第一连接板3；第一沟槽31；第一沉槽32；

气囊4；滑板5；

第二连接板6；第二沟槽61；

橡胶堆7；下压板71；

连接索8；第一头部81；第二头部82；连接索本体83；

第一沉头螺钉91；第二沉头螺钉92；螺栓93。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考图1-图6描述根据本发明实施例的空气弹簧100。

如无特殊的说明，本申请中的“内”为靠近空气弹簧100轴线的方向，“外”为远离空气弹簧100的轴线的方向，上下方向为车辆1000的竖向。

如图1和图3所示，根据本发明的空气弹簧100包括：上板组件、气囊4、滑板5、第二连接板6、橡胶堆7和连接索8，上板组件包括：上盖板1、上压板2和第一连接板3，其中，上盖板1、上压板2、第一连接板3、滑板5、第二连接板6、橡胶堆7从上到下依次设置。

第一连接板3的上表面与气囊4的上开口相连，第一连接板3与气囊4的上开口可以为直接连接，也可以为间接连接；第二连接板6的下表面与气囊4的下开口相连，第二连接板6与气囊4的下开口可以为直接连接，也可以为间接连接。上盖板1、上压板2和第一连接板3固定相连，在一些示例中，如图3所示，上盖板1、上压板2与第一连接板3通过第一沉头螺钉91螺纹连接，如图1所示，第一沉头螺钉91可以从下至上依次贯穿第一连接板3、上压板2伸入上盖板1，在一些示例中，如图1所示，上盖板1上设有由于安装气囊4的上开口的第一安装槽，气囊4的上开口安装于第一安装槽，上压板2可以将气囊4的上开口夹持在上压板2与安装槽之间，从而实现气囊4的上开口的固定。且在一些示例中，下压板71或橡胶堆7设有用于安装气囊4下开口的第二安装槽，气囊4的下开口安装于第二安装槽，且气囊4的下开口夹持在下压板71和橡胶堆之间，从而实现气囊4的上开口的固定。

如图1所示，上板组件的中心可以设有贯穿上板组件的通气孔10，且通气孔10的下端与气囊4连通，气体可以通过通气孔10进入气囊4或从气囊4中排出。

如图1和图3所示，在一些实施例中，滑板5与第二连接板6的上表面相连，滑板5的上表面适于与第一连接板3的下表面贴合，在空气弹簧100的气囊4中气压不足时，第一连接板3可以直接贴合在滑板5上，在一些示例中，滑板5可以采用低摩擦系数的材质（例如聚四氟乙烯）制成，从而使第一连接板3与滑板5贴合时，两者间相对滑动不会发出异响。

如图3所示，滑板5与第二连接板6可以采用第二沉头螺钉92连接，第二沉头螺钉92由上至下贯穿滑板5，并与第二连接板6相连，滑板5上具有沉槽孔，第二沉头螺钉92的头部可以容纳在沉槽孔中，以防止第二沉头螺钉92的头部妨碍滑板5与第一连接板3在气囊4中气压不足时的贴合。

在相关技术中，通常将滑板5与第二连接板6制造为一体，采用相同材料，但由于滑板5在长期使用后易发生磨损，考虑到滑板5的更换，在本发明的一些实施例中，将空气弹簧100在该处的结构设计为滑板4和第二连接板6两部分，滑板5可以采用具有低摩擦系数的材质（例如聚四氟乙烯），第二连接板6可以采用下压板71，在空气弹簧长期使用后，可以单独更换滑板5，而不用对第二连接板6进行更换，从而减少维护费用。

在一些示例中，橡胶堆7的上表面可以设有下压板71，第二连接板6的下表面通过下压板71与橡胶堆7相连，在一些示例中，第二连接板6通过螺栓93锁紧在橡胶堆7上的下压板71，从而实现第二连接板6与橡胶堆7的连接。

上压板2的上表面与气囊4的上端相连，第二连接板6的下表面与气囊4的下端相连，在一些示例中，气囊4的上端可以夹设在上盖板1与上压板2之间，气囊4的下端可以与橡胶堆7的上表面相连，气囊4的下端还可以与第二连接板6的下表面相连，且气囊4的下端可以夹设在第二连接板6与橡胶堆7之间。

连接索8连接在第一连接板3与第二连接板6之间，气囊4的气压达到安全极限时，第一连接板3和第二连接板6之间的距离不小于连接索8位于第一连接板3和第二连接板6之间的一段的最大长度，也就是说，当气囊4的气压达到安全极限时，第一连接板3和第二连接板6之间的距离为安全极限距离，而由于该距离不小于连接索8位于第一连接板3和第二连接板6之间的一段的最大长度，连接索8将使得第一连接板3和第二连接板6之间的距离无法达到安全极限距离，从而对第一连接板3和第二连接板6起到上下方向上限位的作用，从而使空气弹簧100的安全性更高，且可以防止气囊4与上部连接结构脱离，使空气弹簧拆卸方便，且连接索的结构简单，体积小，从而可以节省布置空间。

当气囊4充气时，第一连接板3与第二连接板6沿竖向间隔开，以使空气弹簧100利用气体可压缩性实现其弹性作用，当高度阀出现故障，气囊4的气压过大时或者空气弹簧100吸收震动后第一连接板3相对第二连接板6上跳时，连接索8可以拉伸在上连接板和下连接板之间，连接索8的长度可以保证第一连接板3与第二连接板6的相对距离不会超出范围，可以对第一连接板3和第二连接板6起到上下方向限位的作用，防止第一连接板3与第二连接板6的相对位移过大，从而使空气弹簧100的安全性更高，提高车辆的乘坐舒适性。

在拆卸汽车的底盘或轨道车辆的转向架时，需要将车体吊装起来，此时底盘或转向架通过空气弹簧100吊挂在车体上，且空气弹簧100的拉力可由气囊4和连接索8共同承担，从而可以防止气囊4与第一连接板3或第二连接板6脱离，且使空气弹簧100拆卸方便，且连接索8的结构简单，体积小，从而可以节省布置空间。

根据本发明的空气弹簧100，通过设置连接索8，从而对第一连接板3和第二连接板6起到上下方向上限位的作用，从而使空气弹簧100的安全性更高，且可以防止气囊4与第一连接板3或第二连接板6脱离，使空气弹簧100拆卸方便，且连接索8的结构简单，体积小，从而可以节省布置空间。

下面参照图1-图7描述根据本发明的空气弹簧100的一些实施例。

在一些实施例中，如图1和图3所示，滑板5的直径小于第一连接板3的直径，由此，在第一连接板3贴合在滑板5上时，可以防止连接索8夹在滑板5与第一连接板3之间。

如图2、图4和图5所示，在一些实施例中，第一连接板3的外周壁设有第一沟槽31，第一沟槽31沿上下方向贯穿第一连接板3；第二连接板6的外周壁设有第二沟槽61，第二沟槽61沿上下方向贯穿第二连接板6，即从第一连接板3的外周壁向内开槽，可以形成第一沟槽31，从第二连接板6的外周壁向内开槽，可以形成第二沟槽61，在一些示例中，第一沟槽31的深度沿第一连接板3的径向延伸，第二沟槽61的深度沿第二连接板6的径向延伸。

如图2所示，第一沟槽31与第二沟槽61上下对称设置，在一些示例中，第一沟槽31在水平平面的投影与第二沟槽61在水平平面上的投影重合；在另一些示例中，如图1所示，每个第一沟槽31在水平平面的投影与与其对应的第二沟槽61在水平平面上的投影沿径向间隔开，且间隔距离相等。

由此，可以使连接索8的两端分别与第一沟槽31和第二沟槽61相连后，连接索8在拉伸以对第一连接板3和第二连接板6限位时，只对第一连接板3或第二连接板6只进行竖向限位，不会使第一连接板3和第二连接板6发生水平方向上的相对偏移。

连接索8包括连接索本体83和连接在连接索本体83两端的第一头部81和第二头部82，连接索本体83贯穿第一沟槽31，第一头部81位于第一连接板3的背离第二连接板6的端面，第一头部81的尺寸大于第一沟槽31的宽度，连接索本体83贯穿第二沟槽61，第二头部82位于第二连接板6的背离第一连接板3的端面，第二头部82的尺寸大于第二沟槽61的宽度；其中，连接索8的上端与第一沟槽31卡接相连，连接索8的下端与第二沟槽61卡接相连。

由此，连接索8的上端可以从第一连接板3的外周壁处（第一沟槽31的朝向外侧敞开的豁口）向内伸入第一沟槽31，且连接索8的第一头部81与第一沟槽31卡接相连；连接索8的下端可以从第二连接板6的外周壁处（第二沟槽61的朝向外侧敞开的豁口）向内伸入第二沟槽61，且连接索8的第二头部82与第二沟槽61卡接相连。

如图6所示，第一头部81的尺寸大于第一沟槽31的宽度，第二头部82的尺寸大于第二沟槽61的宽度，从而使第一沟槽31可以对第一头部81起到限位的作用，防止第一头部81向下移动而脱出第一沟槽31，第二沟槽61可以对第二头部82起到限位的作用，防止第二头部82向上移动而脱出第二沟槽61。

连接索8的上端安装到第一沟槽31后，连接索8的第一头部81与第一沟槽31卡接相连，且连接索本体83的上端贯穿第一连接板3，连接索8的第二头部82与第二沟槽61卡接相连，且连接索本体83的下端贯穿第二连接板6，从而使连接索本体83的第一部分容纳在第一沟槽31，连接索本体83的第一部分容纳在第二沟槽61，且第一头部81与第二头部82分别与第一沟槽31和第二沟槽61卡接相连，从而使连接索8与第一连接板3和第二连接板6的连接效果较好。

如图2所示，在一些实施例中，第一连接板3的背离第二连接板6的端面设有第一沉槽32，第一沉槽32与第一沟槽31连通，且第一头部81容纳在第一沉槽32内，第二连接板6的背离第一连接板3的端面设有第二沉槽（图中未示出），第二沉槽与第二沟槽61连通，且第二头部82容纳在第二沉槽内。

第一沉槽32和第二沉槽的设置可以起到容纳第一头部81和第二头部82的作用，第一沉槽32可以防止第一头部81在上下方向上凸出于第一连接板3的上表面，第二沉槽可以防止第二头部82在上下方向上凸出于第二连接板6的下表面，第一头部81和第二头部82隐藏设置，从而可以防止空气弹簧100工作时，磨损第一头部81和第二头部82，且也可以防止第一头部81和第二头部82的窜动。

在一些实施例中，第一沉槽32与第一沟槽31的径向内端相连，第二沉槽与第二沟槽61的径向内端相连，由此，可以将连接索8伸入第一沉槽32后，将第一头部81容纳在第一沉槽32，且将连接索8伸入第二沉槽后，将第二头部82容纳在第二沉槽，且第一沉槽32与第一沟槽31的径向内端相连，第二沉槽与第二沟槽61的径向内端相连，可以使连接索8沿径向伸入第一连接板3和第二连接板6的距离较远，使连接索8的安装效果更好，且不易从第一沟槽31和第二沟槽61中脱出。

如图3所示，在一些实施例中，还包括橡胶堆7，上压板2的下表面与第一连接板3的上表面相连，且上压板2覆盖第一沉槽32，橡胶堆7的上表面与第二连接板6的下表面相连，且橡胶堆7覆盖第二沉槽。

由此，当将连接索8安装于第一沟槽31和第二沟槽61后，可以将上压板2扣合在第一连接板3上，将第二连接板6扣合在橡胶堆7上，从而使第一头部81容纳在第一沉槽32和上压板2构成的容纳空间内，第二头部82容纳在第二沉槽和橡胶堆7构成的容纳空间内，这样，可以对第一头部81和第二头部82起到限位的作用，进而防止连接索8从第一连接板3和第二连接板6上脱出，增强空气弹簧100的安全性。

如图1和图6所示，在一些实施例中，连接索本体83为螺旋状，由于空气弹簧100在正常的工作状态下，连接索本体83不会呈拉伸的状态，即在空气弹簧100正常的工况下，连接索本体83的长度大于第一连接板3和第二连接板6的距离，螺旋状的连接索本体83可以使连接索本体83大于第一连接板3和第二连接板6间的距离的部分以螺旋的形式存储在第一连接板3和第二连接板6间，减少连接索本体83的占用空间，且可以防止连接索8在空气弹簧100工作过程中摆动过大，且螺旋状的连接索本体83可以在不影响空气弹簧100的横向、纵向位移的情况下实现大位移限位。

如图1和图2所示，在一些实施例中，连接索8为多个，多个连接索8沿空气弹簧100的周向间隔开布置，多个连接索8的设置可以在连接索8对第一连接板3和第二连接板6限位时，使力分担到多个连接索8，防止连接索8因力过大而断开，连接索8的数量可以根据空气弹簧100的强度等来设定。

如图7所示，本发明还提出了一种车辆1000，包括根据本发明任一项实施例的空气弹簧100。

所述车辆1000与上述的空气弹簧100相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种空气弹簧，其特征在于，包括：

气囊；

第一连接板，所述第一连接板的上表面与所述气囊的上开口相连；

第二连接板，所述第二连接板的下表面与所述气囊的下开口相连；

连接索，所述连接索连接在所述第一连接板与所述第二连接板之间，所述气囊的气压达到安全极限时，所述第一连接板和所述第二连接板之间的距离不小于所述连接索位于所述第一连接板和所述第二连接板之间的一段的最大长度；

所述连接索的上端与所述第一连接板卡接相连，所述连接索的下端与所述第二连接板卡接相连；

所述第一连接板的外周壁设有第一沟槽，所述第一沟槽沿上下方向贯穿所述第一连接板；

所述第二连接板的外周壁设有第二沟槽，所述第二沟槽沿上下方向贯穿所述第二连接板；

所述连接索包括连接索本体和连接在所述连接索本体两端的第一头部和第二头部，所述连接索本体贯穿所述第一沟槽，所述第一头部位于所述第一连接板的背离所述第二连接板的端面，所述第一头部的沿所述第一沟槽宽度方向的宽度大于所述第一沟槽的宽度，所述连接索本体贯穿所述第二沟槽，所述第二头部位于所述第二连接板的背离所述第一连接板的端面，所述第二头部的尺寸大于所述第二沟槽的宽度。

2.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述连接索本体为螺旋状。

3.根据权利要求1所述的空气弹簧，其特征在于，所述第一连接板的背离所述第二连接板的端面设有第一沉槽，所述第一沉槽与所述第一沟槽连通，且所述第一头部容纳在所述第一沉槽内，所述第二连接板的背离所述第一连接板的端面设有第二沉槽，所述第二沉槽与所述第二沟槽连通，且所述第二头部容纳在所述第二沉槽内。

4.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，所述第一沉槽与所述第一沟槽的径向内端相连，所述第二沉槽与所述第二沟槽的径向内端相连。

5.根据权利要求3所述的空气弹簧，其特征在于，还包括橡胶堆和上压板，所述上压板的上表面与所述气囊的上开口相连，所述上压板的下表面与所述第一连接板的上表面相连，且所述上压板覆盖所述第一沉槽的上敞开端，所述橡胶堆的上表面与所述第二连接板的下表面相连，且所述橡胶堆覆盖所述第二沉槽的下敞开端。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的空气弹簧，其特征在于，所述连接索为多个，多个所述连接索沿所述空气弹簧的周向间隔开布置。

7.根据权利要求1-4中一项所述的空气弹簧，其特征在于，还包括滑板，所述滑板与所述第二连接板的上表面相连，所述滑板的上表面适于与所述第一连接板的下表面贴合。

8.根据权利要求7所述的空气弹簧，其特征在于，所述滑板的直径小于所述第一连接板的直径。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一项所述的空气弹簧。

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